06 礦井防治水

1、第六章 礦井防治水第一節(jié) 礦井水文安全條件分析一、礦井水文地質(zhì)情況（一）水文地質(zhì)資料1、主要含水層水位標(biāo)高和單位涌水量等參數(shù)特性及主要隔水層分布井田內(nèi)出露的地層由老到新有：茅口組（P1m）、峨嵋山玄武巖組（P2）、龍?zhí)督M（P2l）、長興組（P2c）、夜郎組沙堡灣段（T1y1）、夜郎組玉龍山段下亞段（T1y2-1）、夜郎組玉龍山段上亞段（T1y2-2）、夜郎組九級灘段（T1y3）、茅草鋪組（T1m）及第四系（Q）。井田勘探共進行抽水試驗4層次，分別為夜郎組龍山段下亞段（T1y2-1）2層次，龍?zhí)督M加長興組（P2l+c）混合水2層次。觀測泉點6個，依據(jù)抽水成果與天然泉調(diào)查對照情況（見表6-1-1）

2、，現(xiàn)將本井田地層含、隔水性特征分述如下：表6-1-1 抽水成果與天然泉流量對照表 層位鉆孔單位涌水量q(l/s.m)天然泉水流量Q(l/s)富水性T1y2-21Q10中等T1y2-10.0034q0.0061Q1弱P2(l+c)5.7×10-5q2.4×10-4Q1弱H1Q20中等強斷層破碎帶1Q30中等強茅口灰?guī)r（P1m）強含水層出露于井田西部及外圍。厚度不詳，以中厚層狀石灰?guī)r為主，為龍?zhí)督M之下伏地層；地表見有溶洞、漏斗及巖溶槽谷等巖溶地貌，含巖溶管道水。調(diào)查發(fā)現(xiàn)巖溶23個，未見泉點；以地表水下滲補給為主要特征。揭露該組的鉆孔有6個，未見漏水現(xiàn)象，由于該組地層含水性極不均

3、勻，且為地下水強逕流帶，屬強含水地層。峨嵋山玄武巖組（P2）隔水層出露于本井田西部11勘探線以南。厚度小于80米，淺部含風(fēng)化裂隙水，深部揭露該層的鉆孔有9個，分布于9勘探線以南，未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象。為茅口灰?guī)r與龍?zhí)督M地層之間的隔水層。龍?zhí)督M及長興組（P2l+c）弱含水層龍?zhí)督M砂泥巖：分布于本區(qū)西面的緩坡、槽谷地帶，地表多被第四系及滑坡覆蓋，基巖零星出露。平均厚度187.89m，巖性以細(xì)碎屑巖為主。淺部含風(fēng)化裂隙水，深部富水性弱，劃分不出明顯的含水層，為煤礦床直接充水的弱含水層段。2勘探線以南地段，底部有一層鋁質(zhì)泥巖，厚度一般3m左右，具良好的隔水性能。該組地層出露地段調(diào)查泉點24個，流量一般小于0

4、.10 l /s。長觀點W46號流量為0.717.18 l/s，推測為淺部風(fēng)化裂隙及第四系之混合水，水質(zhì)為HCO3.SO4Ca型水，固溶物288.00344.00mg/l，PH值為6.797.13。深部據(jù)鉆孔資料，揭穿該層的鉆孔共51個，漏水2個（見表6-1-2），漏水幾率4%，且均為淺部鉆孔，即501、203（斷層）兩個鉆孔。表6-1-2 長興組及龍?zhí)督M地層漏水鉆孔統(tǒng)計層位及巖性孔號涌、漏水深度（m）消耗量（m3/h）水位變化備注P2l：砂泥巖20111.0730.25斷續(xù)返水無水位30.10風(fēng)氧化帶203234.60248.85斷續(xù)返水34.8079.60有斷層，裂隙發(fā)育P2c：石灰?guī)r20

5、12.6111.07不返水干孔風(fēng)氧化帶501124.62128.94不返水93.95126.75601215.86226.30不返水208.23216.63裂隙、溶洞發(fā)育603221.11222.16不返水61.59221.331001152.20154.72斷續(xù)返水17.52152.07見溶蝕裂隙長興組(P2c)石灰?guī)r：厚度較小 9.6321.03m，平均 13.66m，以石灰?guī)r為主，含少量燧石結(jié)核，由于其本身的厚度小，且上覆地層易風(fēng)化，使該層在地表基本無地層出露，未見明顯的巖溶、泉點。深部據(jù)鉆孔資料，揭穿該層的鉆孔共51個，漏水5個，漏水幾率10%（見表6-1-3），且均為淺部鉆孔201、

6、501、601、1001及背斜軸附近鉆孔603。漏水孔水位標(biāo)高1397.251587.35m之間，均位于侵蝕基準(zhǔn)面之上。據(jù)203號鉆孔抽水試驗結(jié)果，該層（P2c+l）涌水量為0.0058 l/s，單位涌水量為0.000057 l/s，滲透系數(shù)為8.92×10-5m/d，水位標(biāo)高為1591.22m，水質(zhì)為HCO3.SO4KNa.Ca型水，固溶物187.00mg/l，PH值為7.44。據(jù)206號鉆孔抽水試驗結(jié)果：P2c+l層涌水量為0.03125 l/s，單位涌水量為0.00024 l/s，滲透系數(shù)為0.000406m/d，水位標(biāo)高為 1517.56m。見表6-1-3。表6-1-3 鉆

7、孔 抽 水 試 驗 成 果 統(tǒng) 計 表孔號層位抽水段距(m)水位降低(m)涌水量(L/s)單位涌水量(L/s.m)滲透系數(shù)（m/d）水位標(biāo)高（m）水質(zhì)類型203P2c+l98.36102.350.00580.0000578.92×10-51591.22HCO3.SO4KNa.Ca206P2c+l111.80129.770.031250.000240.0004061517.56據(jù)簡易水文地質(zhì)資料及巖芯資料，除在砂巖和灰?guī)r分別見細(xì)小晶洞或小裂隙外，P2c+l無明顯的含水層，基本不含巖溶裂隙水，向深部含水性呈減弱趨勢。抽水試驗結(jié)果表明該層為弱含水層。夜郎組砂堡灣段（T1y1）隔水層夜郎組沙

8、堡灣段(T1y1)：厚度37.2790.67m，平均56.57m；以薄層狀粉砂質(zhì)泥巖等細(xì)碎屑巖為主，含裂隙水，為隔水層。調(diào)查發(fā)現(xiàn)1個泉點，流量為0.0025( l/s )。據(jù)鉆孔資料，揭穿該層的鉆孔50個，漏水孔3個（見表6-1-4），漏水幾率6%，且均為淺部鉆孔401（斷裂破碎帶）、501（節(jié)理裂隙發(fā)育）、801（節(jié)理裂隙發(fā)育）。表6-1-4 夜郎組砂堡灣段漏水鉆孔統(tǒng)計層位及巖性孔號漏水深度（m）消耗量（m3/h）水位變化備注T1y1：泥質(zhì)粉砂巖40186.85137.55不返水干孔114.61有 斷 層50149.0099.18不返水36.1592.05裂隙發(fā)育801269.54276.8

9、1不返水134.75210.35裂隙發(fā)育夜郎組玉龍山一段（ T1y2-1）弱含水層夜郎組玉龍山段下亞段（ T1y2-1）：廣泛分布于井田，厚度34.15119.83m，平均71.06m；以薄中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r為主，夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及鈣質(zhì)泥巖薄層，地表常形成陡坡、陡坎，溶洞、落水洞等巖溶地貌少見，含巖溶裂隙水，含水性弱，揭穿該層的鉆孔49個，漏水孔4個（見表6-1-5），漏水幾率8%，且均為淺部鉆孔401、501、502、601。 表6-1-5 夜郎組玉龍山一段漏水鉆孔統(tǒng)計 層位及巖性孔號漏水深度（m）消耗量（m3/h）水位變化備注T1y2-1：泥質(zhì)灰?guī)r401086.65不返水干孔有斷層5

10、0124.0049.00不返水36.15502225.70293.25不返水110.20235.95601145.92210.07不返水干孔208.08表6-1-6 夜郎組玉龍山一段抽水成果表孔號層位抽水?dāng)嗑?m)水位降低(m)涌水量(L/s)單位涌水量(L/s.m)滲透系數(shù)（m/d）水位標(biāo)高（m）水質(zhì)類型203T1y2-1110.0632.260.1110.00340.00371615.78HCO3-KNa.Ca206T1y2-1130.8865.520.400.00610.00831652.05HCO3-KNa.Ca據(jù)203鉆孔抽水試驗結(jié)果，(見表6-1-6)。該段涌水量Q=0.111l/

11、s，單位涌水量q=0.0034 l /s.m，滲透系數(shù)為0.00415m/d，水位標(biāo)高為1615.78m，水質(zhì)為HCO3KNa.Ca型水，固溶物 217.00m g/l，PH值為7.61。據(jù)206鉆孔抽水試驗結(jié)果，該段涌水量Q=0.40 l/s，單位涌水量q=0.0061 l/s.m，滲透系數(shù)為0.00938m/d，水位標(biāo)高為1562.04m，水質(zhì)為HCO3KNa.Ca型水，固溶物198.00m g/l，PH值為7.91。該層含砂巖裂隙水，屬弱含水層。夜郎組玉龍山段上亞段（ T1y2-2）中等含水層該段以中厚層狀石灰?guī)r為主，廣泛分布于本井田，為厚度71.79141.90m，平均99.64m，地

12、表常形成懸崖峭壁，多見溶洞、落水洞、巖溶洼地和巖溶漏斗，該段底部多有泉水出露，含巖溶管道水及巖溶裂隙水，含水性中等。調(diào)查泉水點45個，流量一般為0.00113.00 l/s；調(diào)查發(fā)現(xiàn)巖溶點9個。長觀點W57號流量為4.1338.76 l/s，一般9.07 l/s，水質(zhì)為HCO3Ca型水，固溶物120.00122.00mg/l，PH值為7.347.85。長觀點W42號流量為6.8547.25 l/s，一般12.63 l/s，水質(zhì)為HCO3Ca型水，固溶物120.50mg/l，PH值為7.73。據(jù)鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測資料，鉆孔巖芯多見溶蝕、溶洞、裂隙發(fā)育，703號孔，孔深38.5039.05m、6

13、3.2168.41m為溶洞，洞底標(biāo)高最低為1682.96m；704號孔，孔深25.5026.70m、29.1129.92m、117.96119.86m為溶洞，洞底標(biāo)高最低為1629.90m；J902號孔，孔深163.86164.96m、184.70185.20m、193.06196.58m為溶洞，洞底標(biāo)高最低為1638.31m。揭穿該段的鉆孔有39個，漏水孔21個，漏失量6.00 l/s不返水，漏水幾率54%，漏水點標(biāo)高1441.061729.34m，且漏水點標(biāo)高在1550m以上的占86%，漏水點均位于侵蝕蝕基準(zhǔn)面以上，見漏水點統(tǒng)計與標(biāo)高關(guān)系（圖6-1-7）。表6-1-7 鉆孔涌漏水點與地層、

14、標(biāo)高關(guān)系示意圖該段泉水的流量、水質(zhì)、水溫的季節(jié)性變化上看，一般補給近、逕流短，泉水動態(tài)變化直接受大氣降水控制。綜上所述，該段含較豐富的巖溶水，但富水性不均勻，屬巖溶管道及巖溶裂隙含水層，含水性中等。但漏水點均位于侵蝕蝕基準(zhǔn)面以上，且其上、下均有較好的隔水層，與長興組相隔距離80.50174.75m，平均134.40m，與6號煤組頂板的一般間距為168m左右，巖石抗壓強度8.83106.57MPa，平均53.51Mpa，采空區(qū)引起的導(dǎo)水裂隙帶最大高度，據(jù)經(jīng)驗公式計算約61.42 m，正常情況下，該含水層對煤礦床充水影響不大。夜郎組九級灘段（ T1y3）弱含水層廣泛分布于井田中部生紙山背斜軸附近一

15、帶及井田東部地段，常一表現(xiàn)為緩坡地形。砂質(zhì)泥巖為主，下部夾泥質(zhì)灰?guī)r薄層，厚度243m左右。調(diào)查發(fā)現(xiàn)泉點34個，除斷層附近W16號泉流量為1.567外，其余均小于0.10 l/s，淺部含風(fēng)化裂隙水，深部據(jù)鉆孔資料揭露，局部節(jié)理裂隙發(fā)育，方解石半充填，消耗量0.508.00l/s。該層為弱含水層。第四系（Q）中等含水層主要分布于井田西部及中部溝谷、低洼地段，調(diào)查泉水點11個，流量一般為0.0112.285 l/s；靠大氣降水的補給，地下水動態(tài)變化大，含孔隙水，含水性中等。水質(zhì)均為HCO3Ca型水。長觀點W41號流量為4.2523.84 l/s，一般6.50 l/s，固溶物161.00179.50m

16、g/l，PH值為7.487.91；長觀點W59號流量為12.1919.92 l/s，一般14.48 l/s，固溶物170.00188.50mg/l，PH值為7.357.63。長觀點W37號流量為4.2523.84 l/s，一般7.98 l/s,固溶物226.00mg/l，PH值為7.66；長觀點W84號流量為8.4953.49 l/s，一般15.84 l/s，固溶物147.50mg/l，PH值為7.72?；拢℉）中等含水層井田內(nèi)滑坡主要有小屯滑坡：為切層滑坡，規(guī)模較大，面積約3.67km2，厚度超過139.63m（淺1鉆孔），為一單獨的含水巖體，含孔隙裂隙潛水，補給來源為大氣降水直接滲入，透

17、水性好，潛水面隨季節(jié)變化，含水性中等?；率敲旱V床淺部充水的主要含水巖體。該層泉水的流量、水質(zhì)、水溫的季節(jié)性變化上看，泉水動態(tài)變化直接受大氣降水控制。2、斷層、陷落柱等構(gòu)造的導(dǎo)水性本井田內(nèi)發(fā)現(xiàn)12條斷層，主要集中在本區(qū)南部302號鉆孔401號鉆孔一帶，多呈NNESSW向展布，斷層帶巖石破碎，常見斷層角礫巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，伴有泉水出露或形成季節(jié)性斷頭溝溪。據(jù)長觀點W17(九股水)資料及雨季302號孔附近(因有F2斷層通過)多泉點出露等特征，該斷層淺部具導(dǎo)水性；401鉆孔漏水層位在三疊系下統(tǒng)夜郎組（T1y1），推斷F7斷層為導(dǎo)水?dāng)鄬?。本次勘探對斷層的?dǎo)水性有一個大概了解，井田內(nèi)斷層破碎帶較疏松，斷

18、層帶附近泉水流量較大有長觀點W17號泉，流量13.1457.54 l/s，一般20.43 l/s，水質(zhì)為HCO3Ca，固溶物171.00200.00mg/l；從簡易水文觀測資料及長觀點W17看，井田內(nèi)斷層含水性中等、導(dǎo)水性中等。本井田鉆孔中見6個斷點，有3個斷點水位和消耗量有異常（勘探地質(zhì)報告無詳細(xì)資料）。煤層露頭外部出露茅口灰?guī)r，發(fā)現(xiàn)存在溶洞、陷落柱等構(gòu)造。井田內(nèi)現(xiàn)今未發(fā)現(xiàn)陷落柱構(gòu)造，估計與茅口灰?guī)r埋深較大、深部巖溶不發(fā)育有關(guān)。3、鉆孔封孔情況根據(jù)勘探報告，施工的鉆孔全部進行了封閉，按鉆孔封閉設(shè)計要求，15個鉆孔非煤系地層用濃泥漿封閉，煤系地層用水泥（砂）漿封閉，濃泥漿與水泥（砂）漿的分界一

19、般定在最上部煤層以上80m處，分界處放置木塞（其直徑根據(jù)鉆孔孔徑確定）隔離；其余鉆孔均全部采用水泥漿封閉。所有鉆孔孔口豎立鋼管作永久標(biāo)志。水泥漿用攪拌機攪拌而成，水泥：水=1：0.7，水泥為普通硅酸鹽水泥，水為普通水，按鉆孔結(jié)構(gòu)計算封閉材料的數(shù)量，附加系數(shù)為0.30.5，將鉆孔沖洗至返清水后，用泥漿泵將水泥漿通過鉆具送入封閉孔段，然后在水泥漿的上界取樣檢查，均達到合格要求。根據(jù)勘探設(shè)計，本井田未進行鉆孔封閉質(zhì)量啟封檢查。由于未啟封檢查，實際封孔情況無法評價。4、井田水文地質(zhì)類型本井田對2個鉆孔進行了四層次抽水試驗，抽水試驗成果見表6-1-8。各鉆孔涌、漏水情況見表6-1-7。表6-1-8 20

20、3、206號鉆孔抽水試驗成果表孔號層位抽水段距(m)水位降低(m)涌水量(L/s)單位涌水量(L/s.m)203T1y2-1110.0632.260.1110.0034203P2l98.36102.350.00580.000057206T1y2-1130.8865.520.400.0061206P2l111.80129.770.031250.00024從表6-1-8中可以看出，與煤礦床開采有直接聯(lián)系的P2c+l地層及間接充水層T1y2-1均為弱含水層。由于與礦床開采有直接聯(lián)系的充水含水層有茅口組（P1m）屬強含水層，開采下煤組煤層至侵蝕基準(zhǔn)面之下時，且其底部無峨嵋山玄武巖組（P2）地層時，應(yīng)考

21、慮預(yù)防底板突水。峨嵋山玄武巖組（P2）、龍?zhí)督M（P2l）、長興組（P2c），含水性弱。而且隨深度增加，風(fēng)化程度減弱，含水性有明顯減弱的趨勢。斷層破碎帶及滑坡體含水性中等，導(dǎo)水性中等。因此，本井田水文地質(zhì)類型屬以大氣降水為主要補給來源的溶蝕裂隙充水及孔隙裂隙充水礦床，水文地質(zhì)條件簡單；滑坡體之下及斷層附近水文地質(zhì)條件中等；下煤組33、34號煤的水文地質(zhì)條件有待進一步查清本區(qū)茅口灰?guī)r含水性后再予評價。（二）礦井正常涌水量及最大涌水量礦井勘探地質(zhì)報告分別用比擬法和完整式水平巷道法計算礦井涌水量。1、比擬法由于鄰區(qū)有小煤礦進行開采，其水文地質(zhì)條件與本井田極相似，所以可利用比擬法對本井田礦井涌水量進行預(yù)

22、算。經(jīng)鄰區(qū)小煤礦相關(guān)資料收集分析研究，推導(dǎo)公式如下：Q=Q0現(xiàn)預(yù)算礦井開采面積為4平方公里時，礦井正常涌水量（Q）：Q=Q0Q：預(yù)算礦井正常涌水量（m3/d）Q0：生產(chǎn)礦井正常涌水量（m3/d），30m3/dF：預(yù)算礦井開采面積（平方公里），以4平方公里為預(yù)算基數(shù)F0：生產(chǎn)礦井開采面積（平方公里），0.16平方公里預(yù)算礦井正常涌水量Q=413m3/d據(jù)降水資料計算，雨季（57月）增強系數(shù)為2.03，礦井雨季平均涌水量為838m3/d。月最大增強系數(shù)為2.50，月最大涌水量為1032 m3/d。日最大增強系數(shù)為24.22，日最大涌水量為10003 m3/d。2、完整式水平巷道計算公式據(jù)水文地質(zhì)條

23、件及充水因素分析，由于礦床的直接充水含水層為P2c及P2l弱含水層，本次勘探抽水為P2(c+l)混合水，預(yù)算涌水量公式為：Q=BKR=10SQ：預(yù)算礦井正常涌水量（m3/d）B：水平巷道長度（m）S：水位降低值（m）M：含水層厚度（m）K：含水層滲透系數(shù)（m/d）R：引用影響半徑（m）滲透系數(shù)選用P2（c+l）兩段抽水試驗資料的算術(shù)平均值，水位標(biāo)高選用P2(c+l)抽水試驗穩(wěn)定水位算術(shù)平均值，含水層厚度選用兩段水含水層厚度的算術(shù)平均值。式中：計算水平+1350m，B=3000m，水位標(biāo)高+1604.39m，S=254.39m，K=0.0002476(m/d)，M=68.68m，R=63.63m

24、，因此，首采區(qū)+1350m水平以上水平巷道礦井涌水量：Q=BK=352m3/d據(jù)降水資料計算，雨季（57月）增強系數(shù)為2.03，礦井雨季平均涌水量為715m3/d。月最大增強系數(shù)為2.50，月最大涌水量為880 m3/d。日最大增強系數(shù)為24.22，日最大涌水量為8825 m3/d。第一種方法由于生產(chǎn)礦井開采不深，不能代表深部水文地質(zhì)條件，供淺部巷道掘進參考。第二種方法由于是據(jù)鉆孔抽水試驗資料，未考慮開采后水文地質(zhì)條件發(fā)生變化，可供礦井設(shè)計參考。建議在生產(chǎn)中積累水文地質(zhì)資料，對該公式加以修正，以便合理選擇排水設(shè)備。（三）地表水體井田內(nèi)無河流，西側(cè)邊界處有對江河（亦稱白布河），屬烏江水系，河水由

25、北向南流動，河床標(biāo)高為+1088+1260m；河床位于茅口組(P1m)灰?guī)r地層，流量為5499.82L/S（2003年11月21日）。井田內(nèi)2勘探線北部有白瓦廠水塘，其南北長0.75km，東西寬0.10km，面積約0.08km2，其儲水量較大，但該水塘位于玉龍山一段地層之上，與煤系地層水力聯(lián)系弱。井田北部邊界101號鉆孔附近有小海壩水庫，其規(guī)模較小，儲水量亦小。（四）小窯及老空區(qū)積水現(xiàn)有生產(chǎn)窯9個，主要開采14、19、32、33號煤，開拓方式多為破頂見煤，然后沿煤層掘進，頂板普遍較穩(wěn)固，部分架廂，礦燈照明，鼓風(fēng)機通風(fēng)，坑道內(nèi)基本無積水，頂板滴水、底板浸水，一般水量均在0.0010.04l/s之

26、間，雨季稍增大，礦井內(nèi)有水倉定時抽水。多為長年開采，少量季節(jié)性開采。未出現(xiàn)過突水、瓦斯突出、冒頂?shù)劝踩鹿?。井田淺部龍?zhí)督M出露地段中、下部，多有老窯分布，普查階段共調(diào)查了53個老窯，老窯基本上沿煤層露頭分布，開采方法為斜井或豎井開拓，沿煤層掘進，多為“獨眼井”，主要開采10、14、19、32、33、34號煤層，老窯多為季節(jié)性土法開采，手鎬落煤，人力搬運，油燈或礦燈照明，自然或鼓風(fēng)機通風(fēng)，巷道基本無架廂，一般為頂板滴水，水量0.010.1l/s之間，水泵抽水，坑道內(nèi)無積水。所有調(diào)查老窯，瓦斯含量普遍較低，未發(fā)生過人員傷亡事故。一般因頂板垮塌、排水或通風(fēng)困難而停采，開采相對深度一般都小于50m，水

27、平距離200m以內(nèi)，6號煤組等上部煤層無小煤窯開采。井田勘探地質(zhì)報告未提供小窯及老窯的位置、邊界和積水量，建設(shè)單位應(yīng)在投產(chǎn)前和生產(chǎn)中逐步探明首采區(qū)及其它區(qū)域的小窯及老窯邊界和積水量情況，并采取積極的安全防范措施。二、礦井水害類型及威脅程度（一）充水水源1大氣降水：據(jù)大方縣氣象局資料，年最大降水量達1440mm，年平均降水量1107.6mm。大氣降水是地下水、未來礦井充水的主要補給來源。2地表水：井田內(nèi)煤系地層及上覆地層出露地段內(nèi)無河流，但季節(jié)性沖溝較發(fā)育，上、下游水量變化較大，受大氣降水控控制；井田內(nèi)較大的地表水體有白瓦廠水塘，容量約750000m3。3地下水：龍?zhí)督M本身的砂巖裂隙水及長興組的

28、巖溶、裂隙水，是煤礦床的直接充水含水層，正常情況下充水量不大，但在裂隙發(fā)育和靠近地表處，充水量會有所增加，礦床開采后將引起的地裂縫和地面塌陷，大氣降水、地表水體及淺部的風(fēng)化裂隙水將潰入礦井。煤系淺部的滑坡體及第四系堆積物是大氣降水直接滲入補給的裸露松散巖體，透水性能好，水量變化較大。4小煤礦、老窯積水：本井田龍?zhí)督M10號煤層以下煤層的淺部露頭，由于有老窯和小煤礦開采，其開采時間較長，下山開采的小煤礦、老窯經(jīng)吸收大氣降水后，形成老窯水。（二）充水通道斷層破碎帶、采空區(qū)冒落裂隙、塌陷裂隙、鉆孔、風(fēng)化裂隙帶和積水巷道竄通等，都將形成礦床充水的通道。隨著礦井生產(chǎn)，地質(zhì)條件將發(fā)生變化，充水通道將變復(fù)雜。

29、（三）充水方式主要為滲水、滴水、淋水。遇小煤窯、老窯積水、地表水、滑坡及斷層水時為突水。下暴雨時，雨水通過地表裂縫潰入井下也為突水。突水是礦井充水的主要水害。四、礦井水文安全條件評價本井田經(jīng)精查勘探，選擇使用鉆探、槽探、測井和地質(zhì)填圖等綜合勘探方法，基本查明了井田水文地質(zhì)特征，正確評價了礦井充水因素。一般來講，決定礦床充水條件好壞的根本因素取決于其充水水源的規(guī)模和充水途徑的導(dǎo)水性能。本區(qū)開采時的主要充水水源為煤層頂?shù)装辶严端兔合档貙訋r溶水，它們接受補給的能力均較差，水量一般較小。老窯采空區(qū)、斷裂帶是導(dǎo)致礦井突水的主要因素之一，它們將是影響未來礦井水文安全條件的重要因素。存在問題及建議：1、本

30、井田勘探階段施工鉆孔已按設(shè)計進行封閉，但未進行啟封檢查，亦未進行封孔質(zhì)量評價，故個別鉆孔的封孔質(zhì)量尚難預(yù)料；詳查階段鉆孔封孔質(zhì)量差，生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)引起重視。接近這些鉆孔時，應(yīng)采取防、探水措施。2、勘探地質(zhì)報告對礦井最大涌水量的預(yù)計似乎偏小，為確保礦井安全生產(chǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)注意對礦井涌水的探測、預(yù)計和預(yù)防，并注意涌水資料的積累，及時修正礦井涌水參數(shù)，配備適應(yīng)的排水設(shè)備，制訂安全可靠的防水措施。3、應(yīng)加強對?。ɡ希┟焊G積水情況和影響范圍的調(diào)查和控制，掌握準(zhǔn)確位置，探明?。ɡ希┟焊G的開采情況、積水和影響范圍。4、從區(qū)域水文地質(zhì)分析，茅口灰?guī)r為強含水層，但勘探階段有6個鉆孔進入茅口灰?guī)r，均未發(fā)現(xiàn)水位異常。在開

31、采33、34煤層以前，應(yīng)進一步查明茅口灰?guī)r的含水情況，在此之前不得開采33、34煤層。第二節(jié) 礦井防治水措施一、礦井開拓、開采所采取的安全保證措施（一）礦井開拓工程位置及層位選擇見第一章第三節(jié)“井田開拓開采”部分。（二）采掘工程所采取的防治水措施根據(jù)礦井煤層賦存條件和水文地質(zhì)條件，礦井設(shè)計主要采取以下安全保證措施：1、針對煤層淺部小窯老空區(qū)較多的特點，在地質(zhì)部門所做工作的基礎(chǔ)上，礦井生產(chǎn)單位必須采用先進的手段，查清老空區(qū)分布范圍，留設(shè)安全煤柱。2、按規(guī)程規(guī)定留設(shè)煤層露頭及新生界防水煤柱。對于斷層，特別是造成煤系地層與含水層對盤或接近的斷層，留設(shè)足夠的斷層防水煤柱；3、配備足夠數(shù)量的探放水及注漿

32、堵水設(shè)備；4、留設(shè)井田邊界煤柱和采區(qū)隔離煤柱。5、對可疑斷層及因采動影響而可能導(dǎo)水的斷層留設(shè)斷層防水煤柱。6、由于礦井采用平硐開拓，井下不設(shè)主排水硐室、水倉等。但平硐排水溝應(yīng)有足夠的排水能力。工作面順槽及掘進頭配備一定的污水泵。7、對巷道開拓及回采所可能遇到的斷層提前進行探放水，查明斷層的水文地質(zhì)要素，據(jù)此經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較采取留設(shè)防水煤柱、注漿堵水、疏放等措施。8、應(yīng)對鉆孔進行啟封檢查，以確認(rèn)封孔能夠質(zhì)量。對無法確認(rèn)封孔質(zhì)量的鉆孔和未封閉好的鉆孔根據(jù)具體情況采取重封、留設(shè)防水煤柱、探放鉆孔水等措施。先探后掘，確保安全。在勘探施工過程中，1101號鉆孔由于鉆孔孔內(nèi)坍塌嚴(yán)重，無法繼續(xù)鉆進，兩次發(fā)生鉆

33、孔報廢，報廢孔已鉆進至煤系地層，雖進行了封閉，但由于該孔附近裂隙發(fā)育，可能會使封閉效果變差，使報廢鉆孔成為導(dǎo)水通道。在902號鉆孔施工過程中，因鉆探事故發(fā)生鉆孔報廢，有一整套鉆具遺留在報廢鉆孔內(nèi)，其中部分鉆具遺留在煤系地層開采煤層層位（見勘探報告附圖），勘探報告未對該孔遺留鉆具范圍單獨圈定安全煤柱，由于鉆具影響，鉆孔難以封閉，在將來開采時，該鉆孔可能成為導(dǎo)水通道。該孔距主平硐較近，施工時應(yīng)注意探水掘進。上述鉆孔附近掘進或采煤時應(yīng)制定完善的安全措施。9、對于影響采掘的老空水采取探放的措施。10、對主要含水層建立地下水動態(tài)觀察系統(tǒng)，進行地下水動態(tài)觀測、水害預(yù)報，并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”綜

34、合防治措施。11、主要巷道盡量布置在隔水層或弱含水層中。12、對礦井采掘工程所影響到的各含水層、斷層和地面滑坡，必須作出水文地質(zhì)評價，進行提前預(yù)報，以便采取相應(yīng)的防治水措施。13、巷道穿越斷層時，應(yīng)采取有效支護和防治水措施，避免斷層出水或滯后出水。14、應(yīng)根據(jù)新的勘探資料和本礦井建設(shè)期間對水文地質(zhì)條件的進一步認(rèn)識，及時調(diào)整防治水方案。二、防水安全煤（巖）柱留設(shè)、防水安全煤（巖）柱的種類本礦井水文地質(zhì)條件簡單，但井田內(nèi)各含水層之間的垂直水力聯(lián)系通道不清楚，含水層的裂隙發(fā)育情況以及含水層間的水力補給情況有待查明，含水層橫向富水性及塊段間的差異也不明，斷層的含水性及與各含水層的水力聯(lián)系有待進一步查明

35、，因此防水煤（巖）柱的留設(shè)尤為重要，設(shè)計的防水煤（巖）柱主要有以下幾種：1、斷層兩側(cè)防水煤（巖）柱。2、采區(qū)邊界防水煤（巖）柱。3、煤層露頭防水煤（巖）柱。4、地面滑坡防水煤（巖）柱。5、井田邊界防水煤（巖）柱。、防水煤（巖）柱留設(shè)與計算結(jié)果1、防水煤（巖）柱留設(shè)原則 在有突水威脅但又不宜疏放或注漿堵水（疏放或注漿很不經(jīng)濟時）的地區(qū)采掘時，必須留設(shè)防水煤（巖）柱。 防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基礎(chǔ)上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度，以提高資源利用率。為了多采煤炭，充分利用資源，也可以用采后充填、疏水降壓、改造含水層（充填巖溶裂隙）等方法，消除突水威脅，創(chuàng)造少留煤柱的條件。 留設(shè)防水

36、煤（巖）柱必須與礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖的物理力學(xué)特性、煤層的組合結(jié)構(gòu)方式等自然因素密切結(jié)合，還要與采煤方法、開采強度、支護方式等人為因素相適應(yīng)。 一個井田或一個水文地質(zhì)單元的防水煤（巖）柱應(yīng)該在它的總體開采設(shè)計中確定。即開采方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設(shè)相適應(yīng)，否則會給以后煤柱的留設(shè)造成極大困難，甚至無法留設(shè)。 在多煤層塊段，各煤層的防水煤（巖）柱必須統(tǒng)一考慮確定，以免某一煤層的開采破壞另一煤層的煤（巖）柱，致使整個防水煤（巖）柱失效。 在同一地點有兩種或兩種以上留設(shè)煤（巖）柱的條件時，所留設(shè)的煤（巖）柱必須滿足各個留設(shè)煤（巖）柱的條件。 對防水煤（巖）柱的維護要

37、特別嚴(yán)格，因為煤（巖）柱任何一處被破壞，必將造成整個煤（巖）柱無效。防水煤（巖）柱一經(jīng)留設(shè)即不得破壞，巷道必須穿過煤柱時，必須采取加固巷道、修建防水閘門和其它防水措施，保護煤（巖）柱的完整性。 留設(shè)防水煤（巖）柱所需要的數(shù)據(jù)必須在本地區(qū)取得。鄰區(qū)或外地的數(shù)據(jù)只能參考，如果需要采用，應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù)。 防水巖柱中必須有一定厚度的粘土質(zhì)隔水巖層或裂隙不發(fā)育、含水層極弱的巖層，否則防水巖柱將無隔水作用。2、防水煤（巖）柱計算方法與計算結(jié)果 斷層防水煤（巖）柱計算方法與計算結(jié)果斷層導(dǎo)水性預(yù)測根據(jù)地質(zhì)報告提供的資料，鉆孔揭露的斷層富水性較弱，導(dǎo)水性差。應(yīng)當(dāng)指出，斷層的導(dǎo)水性和富水性是很不均一的，即使是

38、同一斷層的不同部位或地段，也往往存在較大差異。根據(jù)生產(chǎn)礦井實踐經(jīng)驗，回采引起巖層移動，導(dǎo)致局部應(yīng)力重新分布，極易使斷層的導(dǎo)水性增強。未探明的地質(zhì)構(gòu)造，嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)。因此，施工及生產(chǎn)過程中還應(yīng)從井下應(yīng)力變化以及開采引起的冒落裂隙帶的實際情況，分析斷層兩盤巖性，采取必要的防水安全措施。斷層煤柱留設(shè)根據(jù)“煤礦安全規(guī)程”及“礦井水文地質(zhì)規(guī)程（試行）”，應(yīng)留設(shè)斷層防水煤柱，根據(jù)“礦井水文地質(zhì)規(guī)程（試行）”附錄八，斷層上盤防水煤柱留設(shè)寬度按下式計算：式中：L煤柱留設(shè)的寬度，m；K安全系數(shù)，取5；M煤層厚度或采高；P水頭壓力，kgf/cm2；KP煤的抗張強度，精查地質(zhì)報告未給出，根據(jù)經(jīng)驗暫取4kg

39、f/cm2。根據(jù)上式計算，斷層煤柱留設(shè)如下：F1正斷層：位于井田西部邊界屯中南側(cè)附近，斷距3050m，僅影響33、34煤層，暫不考慮斷層煤柱。F2正斷層 位于叉沖黃家灣鴨子寨毛栗坡一帶，向南延伸出井田外，走向長約6.1km，斷距20100m。計算其上、下盤煤柱寬度40m，根據(jù)上述公式計算，留設(shè)50m煤柱。F3正斷層 位于龍洞觀音巖山落沖一帶，北東南西走向，走向長約4.3km，于井田南部邊界處交于F2，向北逐漸轉(zhuǎn)呈北北東向，至后寨附近也交于F2，斷距最大約90m，一般3050m。一側(cè)煤柱寬度50m。F4正斷層 位于大巖洞紅星龍洞一帶，斷距3060m，走向長度約2.5km。一側(cè)煤柱寬度50m。F5

40、正斷層 位于淹邊山林腳一帶，在302鉆孔南側(cè)被F3斷層切成東、西兩段，西段呈北東南西走向，傾向南東，傾角70°左右，斷距約50m，向南止于F2斷層；長度1.3km，斷距45m左右。一側(cè)煤柱寬度50m。F6正斷層 位于井田南部，F(xiàn)2斷層以西，401鉆孔以西，井田內(nèi)走向長約1.3km，斷距約100m。一側(cè)煤柱寬度50m。F7正斷層 位于401鉆孔南側(cè)，走向北東，與F6斷層走向相同，傾向北西，傾角83°，井田內(nèi)走向長約1.0km，向南延伸進滑坡，向北交于F8斷層，斷距80m左右。一側(cè)煤柱寬度50m。小于30m的斷層留設(shè)煤柱寬度30m。由于大斷層常伴隨次生斷層，礦井生產(chǎn)期間應(yīng)進一步

41、查清斷層的平面位置和斷層兩側(cè)次生斷層的發(fā)育情況，以確保實際留設(shè)的防水煤柱的有效尺寸達到設(shè)計要求。 井田邊界煤柱和采區(qū)邊界煤柱井田境界煤柱：本井田與其它井田邊界留煤柱寬20m。采區(qū)邊界煤柱：根據(jù)經(jīng)驗煤柱寬取10m。 煤層露頭防水煤巖柱的計算方法與計算結(jié)果本井田南、東部的煤層直接出露于地表，且多出露于山間坡地之上。為防止地表水和風(fēng)化基巖水滲入井下，根據(jù)“三下開采規(guī)程”的規(guī)定留設(shè)防水煤柱。按“三下開采規(guī)程”水體類型的規(guī)定，本礦井水體采動等級屬級，設(shè)計采用下列公式計算防水煤柱高度：HshHliHb+Hbili式中Hsh防水煤柱高度，m；Hli導(dǎo)水裂隙帶高度，m；Hb保護層厚度，m；Hbili地表裂縫深

42、度，m。6中煤層上部的煤系地層巖性有：泥灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖、粉沙質(zhì)泥巖及細(xì)砂巖和菱鐵質(zhì)灰?guī)r占37.5%，其余為泥巖、煤、黏土巖等。根據(jù)各煤上覆巖層巖性及硬度，按中硬巖計算導(dǎo)水裂隙帶高度：；式中：M綜合采厚。m；保護層厚度，根據(jù)地質(zhì)資料按松散層厚度小于累計采厚考慮，Hb=3M。地表裂縫深度Hbili，因本區(qū)無實測資料，根據(jù)“三下開采規(guī)程”附表67（部分煤礦地表裂縫深度實測資料），取其中數(shù)據(jù)平均值的1.1倍（考慮到部分地段無第四系覆蓋層），即Hbili=4.8(m)。煤層露頭防水煤柱計算結(jié)果詳見表6-2-1。 防水煤（巖）柱高度表 表6-2-1采區(qū)煤層編號采用煤厚（m）防水煤（巖）柱高度（m）一采區(qū)

43、6上14.8 6中2.4253.2 6下71.139.1 二采區(qū)6上6中2.856.7 6下1.139.1 7137.8 二采區(qū)6上6中2.5354.2 6下1.139.1 70.9537.1 需要指出的是，由于地質(zhì)條件的不確定性，設(shè)計與實際情況難以完全吻合。生產(chǎn)時應(yīng)加強“三帶”觀測，積累經(jīng)驗，必要時調(diào)整安全煤柱，以使安全煤柱符合安全、經(jīng)濟的原則。 河流安全煤柱本井田地面無河流，故無河流煤柱。（5）白瓦廠水塘煤柱井田內(nèi)2勘探線北部有白瓦廠水塘，其南北長0.75km，東西寬0.10km，面積約0.08km2，其儲水量較大，容量約750000m3，是當(dāng)?shù)鼐用裆睢⑸a(chǎn)的主要水源。設(shè)計對該水塘留設(shè)安

44、全保護煤柱。采用垂直剖面法計算水塘安全煤柱。巖石移動角采用盤江礦區(qū)實測數(shù)據(jù)：=65.5°，=67.5°，=59.5°；表土移動角取=40°。按汛期水塘邊界外推20m作為受護范圍。根據(jù)水塘周邊位置不同，安全保護煤柱寬度約117127m。 三、疏水降壓措施本礦井煤系地層底部有080m的峨嵋山玄武巖組，在9、10線以北缺失。34煤層與峨嵋山玄武巖或茅口組灰?guī)r（含水層）間距3.816.6m，平均7.57m。一般情況下，由于34煤距茅口灰?guī)r較近，開采時易誘發(fā)突水事故，理論上應(yīng)采取疏水降壓措施，解放這部分資源量。但揭露該組的6個鉆孔中，均未見漏水現(xiàn)象。故需進一步了解

45、其水文地質(zhì)狀況，以便確定是否采取疏水降壓措施。四、井下探放水措施、探放水原則礦井生產(chǎn)過程中，必須作好水害分析預(yù)報，堅持有疑必探，先探后掘的探放水原則。采掘工作面遇到下列情況之一時，必須確定探水線進行探水：1、接近水淹或可能積水的井巷、老空時。在沿空掘巷時必須及時探、防水。2、接近含水層、斷層時。3、打開隔離煤柱放水時。4、接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時。5、接近水文地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域，并有出水征兆時。6、接近有出水可能的鉆孔時。7、接近其他可能出水地區(qū)時。本井田鉆孔封孔質(zhì)量未予評述，生產(chǎn)期間應(yīng)特別注意，防止鉆孔出水。因此要求礦井生產(chǎn)期間密切注意鉆孔和采掘工作面的相對位置

46、，當(dāng)采掘工作面接近鉆孔時，注意工作面涌水量變化，一旦發(fā)現(xiàn)鉆孔有導(dǎo)水跡象，停止采掘，采取措施防治水患。、探放水設(shè)備選擇確定積水范圍后，探水線應(yīng)沿積水線外推60150m，根據(jù)這一經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定探水鉆機的鉆進深度應(yīng)達到150m。據(jù)此選擇MAZ200型探水鉆機3臺，最大鉆進深度200m，用于工作面超前探放水。五、注漿堵水措施、注漿堵水地點的確定1、注漿堵水應(yīng)符合以下原則： 減輕礦井排水負(fù)擔(dān)，節(jié)省排水用電，從而降低噸煤成本。 有利于地下水資源的保護和利用。 加固井巷或工作面的薄弱地段，減少突水幾率。 能使被淹井巷迅速恢復(fù)生產(chǎn)。2、注漿地點的確定 對巷道需穿過的導(dǎo)水?dāng)鄬釉诖┻^前一定距離進行預(yù)注漿加固阻水。

47、 對影響采煤、掘進安全，有可能突水的其它地點，如巷道距離可能突水?dāng)鄬泳嚯x較近，巖柱有可能不能抵抗水壓；回采時由于采動影響，頂板垮落后可能造成突水等，進行預(yù)注漿。、注漿堵水設(shè)備選擇由于地質(zhì)報告說明斷層導(dǎo)水性差，只有當(dāng)井下遇強導(dǎo)水?dāng)鄬訒r，疏放水很不經(jīng)濟時，采取注漿措施。注漿堵水設(shè)備暫選用HFVC型液壓驅(qū)動注漿泵。六、地表防治水措施（一）防洪標(biāo)準(zhǔn)礦井地面防洪標(biāo)準(zhǔn)，滿足煤礦安全規(guī)程關(guān)于地表防治水的有關(guān)規(guī)定。（二）地形及地表水系見本章第一節(jié)。（三）地表水防治措施1、防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范，礦井井口及工業(yè)場地的防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)如下：防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)規(guī)模及工程性質(zhì)設(shè)計頻率校核頻率大、中型礦井井口1/1

48、001/300大、中型礦井工業(yè)場地1/100注：當(dāng)觀測洪水高于上述標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)按觀測洪水設(shè)計，當(dāng)觀測洪水低于防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)按防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計礦井地面防洪標(biāo)準(zhǔn)，滿足煤礦安全規(guī)程關(guān)于地表防治水的有關(guān)規(guī)定。2、地形及地表水系本井田位于貴州省大方縣城南部，井田中心直距縣城約6.0km，該區(qū)是以構(gòu)造剝蝕山地地貌為主的中山地區(qū)，大部分標(biāo)高在+1350m以上。井田內(nèi)最高點位于井田北部的雷打墳山脊上，標(biāo)高為+1951m，最低點位于西南部邊界附近的對江白布河河谷，標(biāo)高為+1088m，相對高差約為863m。井田內(nèi)無河流，區(qū)內(nèi)井田西側(cè)邊界有對江白布河，距礦井工業(yè)場地約1.5km，屬于烏江水系，河水由北向南流動。白布河位于大方縣境內(nèi)偏西部，由北向南橫穿大方縣境內(nèi)，為烏江水系六沖河的最大支流。其干流發(fā)源于畢節(jié)市長春鋪區(qū)黃泥鄉(xiāng)的茅坪一帶，從西向東流，經(jīng)后春、大