礦區(qū)附近采空區(qū)探放水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施

礦區(qū)附近采空區(qū)探放水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施一

概

況山西晉煤集團(tuán)平陸晉平煤業(yè)有限責(zé)任公司兼并重組整合礦井位于平陸縣曹川鎮(zhèn)太寨、寺頭村一帶，距平陸縣城直距46km，行政區(qū)劃隸屬平陸縣曹川鎮(zhèn)管轄。其地理位置為東經(jīng)：111°31′50″-111°33′11″，北緯34°53′37″-34°54′58″。井田中部有風(fēng)（陵渡）—南（溝）大路東西向通過，礦井井口由2公里土路與該大路相接，通過風(fēng)南大路向西約55公里可達(dá)平陸縣城與運(yùn)（城）三（門峽）高速路相接，由運(yùn)（城）三（門峽）高速路向北40公里可達(dá)大（同）風(fēng)（陵渡）高速路、南同蒲鐵路運(yùn)城火車站。向南經(jīng)黃河大橋可抵河南省三門峽市，與隴海鐵路及連（云港）霍（城）高速大路聯(lián)通。由鐵路、大路向東南可達(dá)中南及華東各省市。二

地形地貌1、本井田地處中條山南麓，黃河北側(cè)，隔黃河與河南省為鄰，以低山丘陵為主的侵蝕山地地貌，素有“平陸不平溝三千”之稱，井田內(nèi)溝壑縱橫，地形簡單，總的地勢(shì)為南高北低。地形最高點(diǎn)為井田南部太寨山梁，標(biāo)高為649.2m，最低點(diǎn)為井田北界處曹家河床南岸，標(biāo)高為362.3m，最大相對(duì)高差286.9m，屬低山區(qū)。2、井田內(nèi)構(gòu)造簡潔，主要為一軸向北西的背、向斜構(gòu)造，地層傾角一般5°-8°。局部達(dá)15°，井田內(nèi)發(fā)覺1條逆斷層及2條褶曲，未發(fā)覺陷落柱構(gòu)造，現(xiàn)將本井田構(gòu)造敘述如下：（1）F1逆斷層位于井田西部邊界，302號(hào)鉆孔揭露，K2及10號(hào)煤層重復(fù)消失，10號(hào)煤層底板鋁質(zhì)泥巖與K2頂板粉砂巖接觸。F1逆斷層走向N38°W，傾向SW，傾角35°，落差H=25m，井田內(nèi)延長長度550m。（2）褶

曲S1向斜構(gòu)造位于井田的中部，軸向N60--50°W，向NW仰起，兩翼基本對(duì)稱，

地層傾角5-8°，軸長約2.3km。S2背斜構(gòu)造位于井田的南部，軸向N84--68°W，向SE傾伏，兩翼基本對(duì)稱，地層傾角5-12°，軸長約1.8km。綜上所述，井田構(gòu)造屬簡潔類。三

井田水文地質(zhì)1、本井田地處中條山南麓，黃河北側(cè)，井田內(nèi)地表河流不發(fā)育，大小溝谷多為干溝，只有雨季時(shí)才匯合洪水沿溝排泄，井田地表水向北匯入曹河，向南匯入太寨河，曹河向東于南溝注入黃河，太寨河向南直接注入黃河，井田地表水屬黃河水系。2、井田內(nèi)各溝谷基本常年無水，遇雨季一瀉而去，雨停后溝干或?yàn)榧?xì)流，屬季節(jié)性溪流。本井田保留的原龍?zhí)稖厦旱V的主平硐、副平硐、回風(fēng)平硐口標(biāo)高分別為406.78m、406.67m、408.16m均高于所處地段曹河的最高洪水位（370m）。本井田井口不受洪水威逼。四

主要含水層狀況（一）井田的含水層自上而下有：1、第三、四系松散砂礫孔隙含水層松散含水層在區(qū)內(nèi)發(fā)育，大面積出露。巖性為近代沖積砂礫層，透水性良好，直接接受大氣降水及地表徑流補(bǔ)給，厚度埋藏大時(shí)，該層為淺層含水較豐富的砂礫孔隙含水層。2、上石盒子組底部K10砂巖裂隙含水層黃綠色、灰白色中—細(xì)粒砂巖，穩(wěn)定性差，常相變?yōu)榉凵皫r，位于淺部裂隙風(fēng)化帶，含水豐富。3、下石盒子組K8、K9砂巖裂隙含水層巖性為灰白色、粗—中粒砂巖為主，以石英為主。受地形影響，接受大氣降水及地表水補(bǔ)給差異性大，裂隙不發(fā)育，屬富水性弱的裂隙含水層。4、山西組K7砂巖裂隙含水層巖性為灰白色中、細(xì)粒砂巖，以石英為主。受地形影響，接受大氣降水及地表水補(bǔ)給條件差，裂隙不發(fā)育，該層屬富水性弱的含水層。5、太原組K2石灰?guī)r溶隙含水層巖性為深灰色，致密堅(jiān)硬的石灰?guī)r，為10號(hào)煤層的直接充水含水層亦為煤系地層主要含水層，厚度1.92m左右，裂隙不發(fā)育，鉆進(jìn)消耗量小于0.5m3/h，礦井涌水量95m3/d—144m3/d，受地形影響，大氣降水及地表補(bǔ)給條件差，排泄條件好，所以其富水性弱。因此，該含水層為富水性弱的溶隙含水層。6、奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r溶隙含水層奧陶系灰?guī)r出露于井田東西部及黃河兩岸，露頭所見溶洞、裂隙發(fā)育。該層為煤系地層下伏的主要含水層，富水性弱，水位標(biāo)高與黃河水位變化有關(guān)。2010年4月—7月山西克瑞通實(shí)業(yè)有限公司在本井田南西部補(bǔ)充勘探時(shí)施工了501號(hào)探巖溶水位孔。501號(hào)孔揭露奧灰?guī)r厚度419.15m，終孔層位O2x。水位埋深165.75m，水位標(biāo)高320.70m。O2f在鉆進(jìn)中鉆進(jìn)消耗量小于0.5m3/h，巖芯鑒定裂隙、巖溶不發(fā)育，峰峰組為富水性弱的溶隙含水層。O2s在鉆進(jìn)中鉆進(jìn)消耗量小于0.5m3/h，巖芯鑒定裂隙、巖溶不發(fā)育，上馬家溝組為富水性弱的溶隙含水層。O2x在鉆進(jìn)中鉆進(jìn)消耗量小于1.0m3/h，巖芯鑒定裂隙、巖溶較發(fā)育，從簡易水位觀測(cè)在下馬家溝組483.60m-570.00m和586.47—598.65消失漏水現(xiàn)象，推想為含水層段，下馬家溝組為富水性弱的溶隙含水層。觀測(cè)O2f+O2s+O2x混合水靜止水位埋深165.75m，水位標(biāo)高320.70m。據(jù)501號(hào)孔O2f+O2s+O2x混合水靜止水位標(biāo)高掌握本井田奧灰水水位標(biāo)高為319-323m。（二）主要隔水層狀況1、石炭系中統(tǒng)本溪組由鋁質(zhì)泥巖及鋁土礦層組成，一般厚為10m左右，系一較好的隔水層。2、石炭系上統(tǒng)太原組主要由具有可塑性的泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，各層砂巖及石灰?guī)r間均有泥巖分布，一般厚度2m至數(shù)米不等，可起到良好的層間隔水作用。（三）礦井水文地質(zhì)類型1、受采掘破壞和影響的含水層K2灰?guī)r為10號(hào)煤層的直接充水含水層亦為煤系地層主要含水層，厚度1.92m左右，裂隙不發(fā)育，鉆進(jìn)消耗量小于0.5m3/h，礦井涌水量95m3/d—144m3/d，受地形影響，大氣降水及地表補(bǔ)給條件差，排泄條件好，所以其富水性弱。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第一分類依據(jù)屬簡潔類。2、礦井及周邊老窯水分布狀況據(jù)礦井在生產(chǎn)過程中調(diào)查，井田北部邊緣，曹家河南側(cè)，小窯破壞區(qū)及老系統(tǒng)有2處積水區(qū)，推想積水115070m3，未進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，積水位置邊界和水量不行靠，存在突水危急。物探6個(gè)積水區(qū)，面積約3.095萬平方米。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》其次分類依據(jù)屬簡單類。3、礦井涌水量整合后的礦井年生產(chǎn)力量為45萬t/a，10號(hào)煤層正常涌水量477m3/d，即19.88m3/h，最大涌水量為723m3/d，即30.13m3/h，遠(yuǎn)小于分類標(biāo)準(zhǔn)180m3/h，根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第三分類依據(jù)屬簡潔類。4、突水量該礦自開采10號(hào)煤層以來未發(fā)生突水事故，巷道揭露各含水層時(shí)，淋水均較大。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第四分類依據(jù)屬簡潔類。5、開采受水害影響程度10煤層采空區(qū)積水及地表水是10煤層采掘工程的主要水害，10煤層采掘工程受老窯積水水害影響大，威逼礦井平安。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第五分類依據(jù)屬簡單類。6、防治水工作難易程度針對(duì)本礦礦井水文地質(zhì)特征，根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》要求，仔細(xì)做好井上、井下水文地質(zhì)和防治水工作，重點(diǎn)做好對(duì)采空區(qū)積水、構(gòu)造水、地表水的防探工作。防治水工作的重點(diǎn)，嚴(yán)格執(zhí)行“猜測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水制度。仔細(xì)做好防水、探水、疏防及排水工作。總的認(rèn)為，防治水不易于進(jìn)行。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第六分類依據(jù)屬簡單類。綜合以上闡述，針對(duì)分類依據(jù)其次條的評(píng)述，按分類依據(jù)就高不就低的原則，建議本礦開采10號(hào)煤層，礦井水文地質(zhì)類型定為簡單類。詳情見下表：10號(hào)煤層礦井水文地質(zhì)類型劃分

項(xiàng)目煤礦狀況類別受采掘破壞或影響的含水層及水體含水層性質(zhì)及補(bǔ)給條件受采掘破壞或影響的空隙、裂隙、巖溶含水層，補(bǔ)給條件差，補(bǔ)給來資源少簡潔單位涌水量（L／s.·m）弱簡潔礦井及周邊老空水分布狀況據(jù)礦井在生產(chǎn)過程中調(diào)查，井田北部邊緣，曹家河南側(cè)，小窯破壞區(qū)及老系統(tǒng)有2處積水區(qū)，推想積水115070m3，未進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，積水位置邊界和水量不行靠，存在突水危急。物探6個(gè)積水區(qū)，面積約3.095萬平方米。簡單礦井涌水量（m3／h）正常Q119.88(水文地質(zhì)比擬法估計(jì))簡潔最大Q230.13(水文地質(zhì)比擬法估計(jì))突水量Q3（m3／h）無簡潔開采受水害影響程度采掘工程受水害影響大簡單防治水工作難易程度防治水工作不易進(jìn)行簡單礦井水文地質(zhì)類型簡單

（四）礦區(qū)四周采空區(qū)積水現(xiàn)狀1、依據(jù)我礦10#煤層采掘工程平面圖原采空區(qū)分布狀況