工作面水文地质情况分析报告.doc

********************* *********工作面水文地质 条件分析报告 *********地测防治水科 编 制 审 核 地测防治水科长 总工程师 编制时间2014年2月10日 ********地测防治水科 *********工作面水文地质情况分析报告 一、概括 1、工作面位置及四邻关系*********工作面位于一采区北部， ******工作面以南,南为未采动实煤体，东为北集中回风大巷,西为****。工作面走向长243.2m，倾向长1070.7m，面积260394平方米。煤层底板标高890m～975m。地面位置东临***********,西为**********，北为**，南为***村，地面标高1038m～1126m。 2、煤层煤层厚度3.2m左右，煤层为黑色，半亮型，条带状结构，层状构造，断口呈贝壳状，沥青光泽。受到沉积环境影响，煤层结构简单，含12层夹矸，距煤层底板0.6m左右有一层较稳定的砂岩标志层最为稳定，为灰白浅灰色，中粗粒结构，块状构造，厚度0.1m左右。夹矸在煤层沉积水动荡环境下，沉积的夹矸层中含有钙质结核和少量黄铁矿结核微粒。煤种为长焰煤。煤层厚度总体呈回风顺槽向运输顺槽、切眼向回撤通道方向逐渐变薄的趋势。 二、工作面地质构造 1、根据*********工作面掘进揭露，回采过程中顶板有冲刷构造，出露岩性为灰白色粗粒砂岩，整体呈东南西北走向。*********运顺侧从*********切眼向*********回撤通道150m范围均为冲刷段；*********回顺侧从*********切眼向*********回撤通道120290m范围内为冲刷段。靠近切眼附近顶板冲刷段处有裂隙数十条。 2、回采工作面距巷道开口100150m处于向斜核部，该段压力增大，瓦斯积聚增加，可能会使得该段顶板破碎，瓦斯涌出增大。 上述两条断层均在工作面外部，对工作面回采无影响。 三、水文地质情况分析 （一）主要含水层 1、松散岩类孔隙水含水层 第四系梁峁丘陵区的中上更新统Q23黄土中夹有亚砂土，在地形坡度较大、沟谷发育的地区，往往为透水层，以泉的形式排泄。 第三系地层分布较广，由一套含多层钙质结核的红土和卵砾石组成。层厚10-60m，富水性受分布面积大小、地形切割程度的控制。 2、碎屑岩类层间裂隙水含水层 本组主要指的是二叠系石千峰组，上、下石盒子组和三叠系地层。岩性为互层的砂岩和泥岩。含水层以砂岩为主，在断裂构造部位，泥岩裂隙可能含水。 3、煤系地层碎屑岩类裂隙水和层间碳酸岩类岩溶水含水层 本组主要指的是二叠系山西组和石炭系太原组，岩性为砂岩，泥（页）岩，煤层和石灰岩。这些岩层是互层产出，形成层间砂岩裂隙水和灰岩岩溶水。 （二）隔水层 1、石炭系本溪组铝土质泥岩隔水层 上部为灰色粉砂岩、粘土质泥岩，偶加一层煤线。下部为深灰色粉砂岩、细砂岩，偶见一层深灰色生物碎屑灰岩（K1标志层），底部为铝土质泥岩，局部见蜂巢状褐铁矿层。本组厚11.90-28.98m，平均24.22m。该层空间分布稳定，厚度变化不大，岩石胶结致密完整，质地细腻，裂隙很不发育，是良好的区域性隔水层。 2、二叠系山西组和石炭系太原组地层中的层间泥岩隔水层 分布于不同时代地层中的泥岩和砂质泥岩，往往与砂岩、煤层呈稳定的互层产出，泥岩和砂质泥岩单层厚 0.5-14.93m，岩石完整，结构致密，岩性单一，常在一定范围内形成相对良好的隔水层，在开采煤矿中由于有层间隔水层存在，不会形成区域内各含水层间的直接水力联系。 3、第三系上新统红粘土隔水层 赋存于第四系松散层底部以下，一般被黄土覆盖，多出露于沟底及坡脚，分布稳定，含钙质结核，本组厚度0－90.89m，平均厚27.65m，该隔水层的存在可阻止第四系浅层潜水的下渗。 （三）工作面充水因素 1、大气降水根据近年来矿井涌水量变化情况分析，降水量对工作面回采有一定的影响。 2、地表水地表无河流，但有****淤地坝，雨季期间易积水，积水通过受采动产生的地表裂缝与井下沟通，进入井下*********采空区。 3、地下水顶板砂岩裂隙水，煤系砂岩含水层裂隙水为主要充水水源，二叠系山西组含水层钻孔揭露有砂岩1-2层，灰岩1-2层，砂岩厚2.00-27.84m，平均11.69m。对工作面开采有一定影响。 4、采空水主要表现为已采空上一个工作面的积水对现回采工作面造成的水害威胁。例如******采空区积水对*********回采工作面的影响。 5、构造水*********回采工作面距8煤北集中回风大巷100150m范围附近为该段向斜的核部，该段顶板压力可能会增大，瓦斯含量可能会增大，裂隙发育，裂隙水可能影响正常回采，造成水患；*********回采过程中受冲刷影响。 四、水害威胁情况分析 1、区内地表绝大部分为黄土覆盖，地形切割较为严重，沟谷发育。据钻探资料显示，第四系松散孔隙含水层富水性弱，接受大气降水补给，但沟谷内有淤地坝，排洪不畅，对回采会造成很大影响。地表无河流，有老婆沟淤地坝1个，现干枯无积水，但雨季仍会有汇水现象出现。 2、回采段距回撤通道100150m处于局部向斜的核部，裂隙较发育，核部受压力变大，使得两翼破碎带中含水层水通过裂隙导入核部，可能导致该段涌水量突然增大，加之受采动破坏影响，******采空区积水会通过面间煤柱的缝隙进入该回采段，增大该处的涌水量。预计涌水量为5-15m3／h左右。 3、*********工作面整体低于已采空的******工作面，随着*********的回采，******采空积水会直接影响*********工作面的正常回采。 4、工作面煤层底板标高高于奥灰水水头，没有奥灰水突水可能性。 五、水害评价及分析 1、根据*********工作面煤层最低底板标高（890），远高于奥灰水水位标高（841.49m），故不存在奥灰水突水底板突水威胁。 2、地表*****淤地坝对8煤顶板的突水可能性 *****淤地坝平均汇水面标高为993.5m，井下该处平均底板标高916.5m，h77m，由此得井下水头压力为0.77MPa，据ZK602显示该处隔水层厚度26.87m左右， 根据公式TsP/M 初步估算的该处顶板突水系数为0.0287。 式中T突水系数，MPa/m; P底板隔水层承受的水头压力，MPa； M底板隔水层厚度，m； 按照煤矿防治水规定，回采工作面突水系数大于0.1 MPa/m是不安全的，计算得0.0287﹤0.1，故*********工作面回采期间不存在突水威胁。 根据以上水害评价分析，地板底板隔水层厚度在23米以上时，回采工作面突水系数小于0.1 MPa/m，工作面回采期间相对安全。因此为保证工作面回采安全，提出以下建议。 六、总结 *********工作面地表积水是主要水害。雨季期间，淤地坝通过大气降雨汇积了大量的积水，对安全生产造成威胁。整体分析不存在突水威胁，但是仍存在严重地表水灌井水患威胁，望矿各级领导提前安排部署有关地表塌陷治理工作，将水患消除，保证安全生产。 七、建议 1.提前做好针对工作面上方干枯淤地坝的防汇水工作，矿各级领导需提前安排部署各项疏排水措施，排除水患，方可进行回采。 2.针对可能因塌陷形成的裂缝与采空区导通的现象，应及时组织人员对塌陷区域进行平整回填，减少采空区积水与下一个回采面的影响；同时也可控制煤层自然发火现象的发生，通风科需制定专门的防灭火措施，做好防灭火工作，确保安全生产。 3.针对本工作面西部*****煤矿，已对其现采掘情况进行了相关资料的交换，现*****煤矿底板标高低于******工作面最低地板标高，且均高于奥灰水水位标高；对于本工作面北部的******已回采工作面整体高于*********工作面，随着*********工作面的回采对周围岩体的破坏，导致******采空区内的积水通过被破坏的面间煤柱进入*********回采工作面，影响正常回采，故在回采*********工作面前，矿各级领导需提前安排部署针对******采空区积水的排放工作，确保排放采空水安全无隐患后，方可进行*********工作面的回采工作。 4.针对本回采工作面中距两顺槽开口100150m处的向斜构造核部位置可能出现的顶板破碎与涌水量增大的情况，综采队需提前做好专门的安全技术措施，经矿各级领导审批后，严格执行，确保安全回采。 5.回采过程中遇特殊情况，及时向调度室及相关主要负责领导汇报。 8