XXX煤矿矿井水文地质类型划分报告.doc

煤矿水文地质类型划分报告 煤矿2003年5月建成投产,设计生产能力3万吨/年,矿井正在改扩建,设计生产能力为9万吨/年,服务年限18年。一对斜井开拓,单一水平上下山开采,生产水平标高1836米,开采13、14、17等3个主要可采煤层。根据煤矿防止水规定第十三条“矿井水文地质类型应当每3年进行重新确定。当发生重大突水事故后,矿井应当在1年内重新确定本单位的水文地质类型”的规定,为确保矿井安全生产,有针对性地做好矿井防治水工作,编制本矿矿井水文地质类型划分报告。 一、矿井所在位置、范围及四邻关系,自然地理等情况一位置 XXXX位于吉林省XXXX市境内,行政区划隶属XXXX市三家子满族乡。地理坐标东经13013′07″至13020′37″,北纬4246′15″至4253′45″。 二范围及四邻关系 西以图们江为界、南至XXXX河防洪堤,东与城西煤矿井田为邻,北部及东北部与英安煤矿井田相接。井田南北平均长8.0公里,东西平均宽4.5公里,面积36平方公里。三交通 距XXXX市区5公里。通过本井田的公路有XXXX西崴子乡村公路、XXXX沙陀子中朝口岸公路和正在建设中的长春XXXX高速公路;铁路有XXXX煤业集团公司铁路专线与国铁相接,距图们火车站64公里;距XXXX96公里的延吉机场位于延吉西南;长春XXXX客运专线铁路项目正在建设;XXXX至俄罗斯边境14公里,通过XXXX中俄铁路口岸可以直达俄罗斯哈桑区波谢特港和扎鲁比诺港,距波谢特港45公里,扎鲁比诺港72公里;通过XXXX 中朝圈河公路口岸可以直达朝鲜先锋港、罗津港和清津港。距朝先锋港86公里,罗津港93公里,清津港171公里,这些港口都是深水不冻港口,为借港出海提供了天然条件。四地形地貌 XXXX井田位于XXXX煤田河北区西部,全井田处于图们江和XXXX河冲积平原地带,标高一般在2035米。工业广场主要建筑物有主井、副井、办公楼、联合建筑、机电厂、变电所和在建主井,其地面标高主井为31.50米、副井为31.50米、办公楼为30.6231.00米、联合建筑为31.0632.97米、机电厂为31.7232.02米、变电所为30.32米、在建主井为31.5米。流经井田西部的图们江宽50100米,河床切割较深为510米;流经井田南 部的XXXX河为一老年期河流,河床切割不深,一般在0.52.0米左右。XXXX河由东北向西南注入图们江, 其河床为第四纪沉积。 五气象、水文 1、气象 矿井、井田所属气候区为中温带季风气候区,海洋性特征较明显,温和潮湿,与同纬度内陆地区相比冬暖夏凉,雨量充沛,多阴寡照,易发生洪涝灾害和低温冷害。多年平均气温5.6度,极端最高气温为36.3度1967、7、20,极端最低气温为-32.5度1972、2、6。最高气温多出现在8月份,平均21.2度;最低气温多出现在1月份,平均-11.7度。多年平均日照2322小时,多年平均活动积温为2584.4度。无霜期126156天,初霜9月20 日至10月5日,终霜5月1日至5月17日。11月初封冻,一般于翌年4月初解冻,最大冻深1.5m左右。多年平均降水量为606.8毫米,平均降雪为30毫米,6至9月多年平均降水总量为434.7毫米,占全年降水量的71。降水集中,时空分布不均,降水量最多为842.9毫米1959年,降水量最少为365毫米1977年,多雨年是少雨年2.3倍。夏季多东南风,秋冬多西北风,风力一般5-6级,7级以上大风每年出现5-10次左右。 2、水文 流经本井田西部和南部的河流有图们江和XXXX河 XXXX河。发源于汪清县复兴镇杜荒子屯西南,海拔1356.7米。流向东南,到春化镇转向南西。流域面积为3581平方公里。一般流量为820立方米/秒,20年一遇洪水流量为4300立方米/秒。该河流在本井田南部由东向西注入图们江。 图们江。图们江发源于长白山脉主峰东麓,全长525公里,XXXX市境内流长163.7公里,流域面积5141.95平方公里,由本井田西部流过后注入日本海。最大洪水流量2290立方米/秒,年均流量65.3立方米/秒,4月左右为春汛,78月为夏汛。封冻期12月上中旬翌年3月底100120天。水深一般1.34米。 多年来,图们江工程指挥部和XXXX河工程指挥部对图们江和XXXX河修建了堤防,可使防洪标准由以前的不足20年一遇提高到50年一遇。特别是2005年9月开工建设的以防洪、供水为主,结合灌溉兼顾发电的综合大型老龙口水利枢纽工程。可使防洪标准由以前的不足20年一遇提高到50年一遇。 井田地面有水田灌溉排渠,受季节控制。 六地震 本井田是XXXX煤田的一部分,地处环太平洋地震带,东隔日本海的日本群岛是地震多发地区。据地震史料记载,1902年7月3日在XXXX邻县汪清县附近发生过6.6级地震;延边朝鲜族自治州地震局提供1998年10月8日和2001年9月10日相续发生地震,震级达7级,地面有强烈震感;2006年2月亦发生地震,震级约6级,因震源较深,地面无震感。井田所在地XXXX设防抗震烈度为VI度,动峰值加速度为0.05个。 七矿井排水设施能力现状 井下排水设施甲、乙水仓容积 1457立方米;水泵有3台,型号为 MD280-65*8 ,每台排水能力为 280 立方米/小时。2台工作,1台备用;排水管路直径200 毫米,有 2 趟;井下最大排水能力为 840立方米/小时。 经对3.6年生产期间矿井充水性观测、收集、整理与分析,矿井充水主要为井筒淋水、含煤地层中承压含水层水和施工用水。经统计矿井涌水量最大为 80.1立方米/小时,正常涌水量为56.565.0立方米/小时正常涌水量小于1000立方米/小时。甲、乙水仓有效容量为1457 立方米,能够容纳8小时的正常涌水量;2台工作水泵的能力为560立方米/小时,能够在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。-420水泵房在井底车场,有2个安全出口,用平巷通到井底车场。在通到井底车场的出口通路内,设有易于关闭的防水防火密闭门。水泵房底板-419.3 米,甲水仓底板标高-424.3米,乙水仓标高-424.1米。以上排水设施能力现状符合煤矿防治水规定,具有抗灾能力和满足疏水降压的要求。 二、以往地质和水文地质工作评述 一地质和水文地质 1960年203地质队在原井田内进行了普查勘探,施工10个钻孔,完成工程量4600米。冲积层调查施工24个钻孔,完成工程量305.13米。1960年8月提出了XXXX普查报告,共获得储量14855.7万吨现井田内6个钻孔,工程量3139.31米。经审查XXXX普查报告评为基本合格。 1963年至1964年由新组建的203地质队在XXXX煤田河北区再行详查勘探,在本井田共施工13个钻孔,完成工程量6630.73米。 1974年至1975年蛟河煤矿在XXXX河北区勘探,在本井田施工30个钻孔,完成工程量15213.48米。 1975年至1976年吉林省煤田地质勘探公司112地质队在本井田施工36个钻孔,完成工程量19995.96米。冲积层调查19个钻孔,完成工程量234.15米。 1977年5月本井田转为精查勘探,吉林省煤田地质勘探公司112队再施工73个钻孔,完成工程量41037.89米,并于1978年8月提出精查地质报告。 报告主要内容 报告采用吉林省煤田地质勘探公司112队施工钻孔73个,历年施工钻孔85个,共158个钻孔,钻探工程量86017.37米,对主要含水层第四纪冲积洪积含水层含水量进行了调查和抽水。冲积层抽水群孔5号,抽水1段,冲积层调查19个孔,234.05米;利用203队60年施工的基岩抽水孔232号水文孔,抽水3段,303.39米。冲积层抽水孔群孔3,抽水1段,冲积层调查孔24个孔,305.13米;利用电测井曲线解释弱含水层厚度39个孔。 通过新旧资料的分析研究,在祥查勘探的基础上,寻找到了K1、K2标志层凝灰岩,解决了主要可采煤层的对比问题;进一步掌握了井田内可采煤层的厚度、煤质及其变化规律,确定本井田的煤质牌号;对井田内的断层用工程量予以控制;计算了可采煤层储量;查明了本井田内含水层、隔水层及岩性特征,主要含水层间的水力联系,提出了初采区矿井预计涌水量。 报告结论 本井田历年来共施工158钻孔个,钻探工程量86017.37米。通过新旧资料的分析研究,基本解决了井田内的地质问题。 1、煤层对比区内发育第三纪始新世至渐新世含煤沉积,平均厚度532.06米,含煤80余层,可采与局部可采16层,属簿至中厚煤层,可采煤层可采平均厚度12.19米,可采含煤系数2.32。经过大量而细致的岩煤层综合对比工作认为13、19、191、20、21、23、23下煤层对比基本可靠;19 2、22、26、26下煤层对比比较可靠;28、30、30下、31、32号煤层对比可靠性差。 2、煤质通过采样送验和资料研究,除13号煤层属高灰、低硫、硬质褐煤外,其他各层均为长焰煤;可供发电和民用,精煤可供火车机车用煤。 3、构造查明本区褶曲以NE向向SW倾伏的宽缓背斜为主;伴有NWW和NNE两组不同断距之断层,断层较多,规律明显,地层平缓倾角小于150;乃属中等构造。 4、水文地质该区水文地质条件比较简单,主要含水层为第四纪冲积洪积含水层717.27米,单位涌水量4.23公升/秒.米,渗透系数65.917米/日;其次为风化裂隙含水带55.0057.00米左右,最大单位涌水量0.187公升/秒.米,渗透系数0.378米/日;此外,还有煤系层间承压含水层77.14米,但富水性很小;煤系地层可以看作是相对隔水层。 5、储量通过储量计算,全区共获得储量万吨 可利用储量;21077.051 表内ABC1C217222.561 ABC1 13602.736 AB 3006.026 AB级储量占工业储量22.09 本井田精查自1977年5月初至1978年7月19日,历时14个月19天的时间,对勘探设计中所提出的各项任务业已完成,并在1978年8月底正式提出精查地质报告,基本能够满足矿井设计的需要。但仍存在以下问题 1、本区钻探施工存在一定薄弱环节,其表现为打丢、打薄煤层较多,在531个可采见煤点中,打丢20层、打薄77层,占总层次的18按0.80米以上统计;封孔质量也有不足之处,1977年10月底以前所封钻孔经检查,虽然水泥柱胶结坚硬,但因封孔材料不足, 100米之上可能未封住;1977年11月开始有所好转。经抽查上部30米40米未封住;瓦斯样虽然采了6个,但大多数采取器漏气,采样方法不当而没有化验价值,仅有839号孔一个瓦斯样可供参考利用,致使缺乏评价井田瓦斯含量的准确数据。 2、区内因煤层变化较大,断层发育直接影响了高级储量的圈定;加之施工后期在井田西南部新加的841、842、843号孔扩大了算量面积;另外,煤层采取率低、煤层丙级点较多,在739个参予表内量计算点中有202个丙级点,这对高级量的圈定也有所影响;致使高级量的比例较少,仅占工业储量的22.09。 3、从设计到报告编制的整个过程中,由于客观和主观上的原因,地质、设计、生产三结合作的不够,使我们对设计和生产部门的意图吃的不透;对水平划分、井筒位置、先期采区了解不够,这对勘探中有的放矢、重点突出的解决问题肯定是不足之处。 4、本区煤层多而薄、标志层少、对比难度大,因此,在岩煤层对比方面个别分煤层对比可能有串层现象。 5、本区全掩盖地区,在断层组合方面难免有不合理的地方。 1989年至1990年XXXX矿区建设指挥部勘探队补充勘探施工10个钻孔包括主井、副井检查孔。 1992年3月至1992年6月由东煤公司地质局哈尔滨科学技术研究所结合XXXX首采区开发地震勘探报告编制完成了XXXX综合地质报告矿井建设、生产采用此报告。 报告主要内容 重新研究煤层对比、煤层赋存及变化规律;综合研究分析地质构造特征;在煤层对比、构造特征新认识的基础上,对资源予以重新评价和储量计算。 报告结论 本报告是在原精查报告和首采区开发地震报告的基础上编制的。充分综合利用了地质、地震成果,经过深入研究煤层对比、综合分析构造特征。对煤层赋存、变化规律、煤质特征及构造形迹和特征都有了完整较正确认识,反映了井田地质构造的客观实际,重新对煤资源进行了评价及储量计算。报告的内容、质量、及精度都达到了合同和XXXX矿区建设指挥部具体要求,可作为修改矿井设计的依据。 1、提高了煤层对比的可靠程度以测井曲线物性组合特征、岩性标志、地震标准波及构造多种综合对比方法,对本区煤层作了充分研究分析对比。1228下号煤层对比可靠,12号煤层以上和28下号煤层以下的煤层基本可靠。 2、客观评价了煤质特征根据规范1986和中国煤炭分类国家标准GB575186和煤质化验成果,本区煤层均为长焰煤,可供发电和民用煤,精煤可作为火车机车用煤。 3、正确反映了井田地质构造特征区内断裂发育,在近东西向复式背斜之上,发育了一系列平行背斜轴向的主干断裂,构成了34个地垒地堑相间及阶状断块和构造形迹特征。全区共有大、小断层53条,其中落差大于100米的有6条,大于50米小于100米的有13条。精查区717线地震范围内的煤层产状和大于15米的断层已查明;而南部和北部区的煤层产状和大于30米落差的断层已基本查明。普查区17线的煤层产状和断层为初步查明。 4、重新评价了煤资源和储量计算除对原精查报告16个煤层进行了评价及计算储量外,又新增加了9个局部可采煤层的评价及计算。 精查区共获ABC级18268.2万吨 其中表内ABC级15049.7万吨 保安煤柱 C级619.2万吨 表外 ABC级3218.5万吨 普查区共获 BCD级7647.5万吨 其中 B级67.4万吨 C级3316.4万吨 D级4263.7万吨 5、存在的问题 1由于原精查报告F3断层已不存在,所以东界的北段井界只能以原F3断层作为垂直的人为边界。 2本区含煤地层的特点是煤层多,且变化大,岩相、岩性标志及物性特征反映不甚明显,加之构造复杂等因素,尽管我们在煤层对比上划了很大力气,煤层对比大部分可靠和基本可靠,但个别煤层点也难免存在串层问题。 3由于12号以上28下号煤层以下的煤层发育不稳定,且变化大,对比可靠程度差些,致使对断层的认识和判别不是十分准确,很有可能漏掉个别断点、断层。 4本报告编制工作量较大、时间仓促,尽管我们做出了最大努力,但图件、附表校对工作难免有误。 2006年5月吉林省煤田地质112勘探公司对本井田西部采区17线补充勘探,施工2个钻孔,钻探工程量1554.40米。 2008年2月至2008年10月,吉林省煤田地质112勘探公司对本井田西部采区17线补充勘探,施工32个钻孔,钻探工程量22294.05米,并在2008年10月末编制完毕了XXXX西部采区补充勘探报告。 报告主要内容 在南北平均长3.113公里,东西平均宽3公里,面积9.34平方公里范围内,施工32 个孔,投入钻探工程量22294.05米;施工水文孔1个652.20米,抽水1段,单6号孔孔深15.85米,抽水3次。区外232号孔,孔深478米,抽水3次;采水样2件、岩样18组、煤心煤样258个、夹矸样72个、瓦斯样13个、煤岩煤样12个,煤对CO2化学反应样7个;利用老孔12个孔8348.62米。 根据以上工程和参考XXXX综合地质报告重新研究煤层对比、煤层赋存及变化规律;综合研究分析地质构造特征;在煤层对比、构造特征新认识的基础上,对资源予以重新评价和储量计算,确定了水文地质类型,预算了矿井涌水量,确定了地质类型。 报告结论 1、查明本区构造形态走向近东西,向南西倾斜略有起伏的单斜构造,查出一组北东向的张扭性正断层,落差大于30米的6条,小于30米的2条。 2、查明了区内煤层赋存状况及分布规律。 3、查明了本区地层层序和岩、煤层对比标志层。 4、查明了区内7个估量煤层的分布范围和资源/储量,总的煤炭资源/储量5331.6万吨;其中探明的可研经济基础储量111b为1660.8万吨;控制的经济基础储量122b为1606.1万吨;推断的内蕴经济资源量333级2064.7万吨。 5、查明本区煤质牌号为长焰煤,了解了煤质特征、煤的工艺性能及其工业用途。 6、基本查明水文地质及工程地质类型,属被第四系强含水层覆盖下的新生界第三系孔隙裂隙含水层矿床。水文地质条件简单,工程地质条件复杂。本区矿床开采地质条件定为以工程地质问题和环境地质问题为主的复合复杂类型Ⅲ类四型。 7、查明了区内主要含、隔水层的分布及变化规律。 8、预算出本区在自然状态下正常涌水量是255.27M3/h。 存在问题 1、煤层对比,是一项长期的工作,从普查一直到矿山闭坑,每个阶段都要做这项工作。对于那些煤层层数少或特厚煤层地区,这项工作就比较简单了。补充勘探区,标志层少、煤层多,分叉、合并、变薄、尖灭现象时有出现,给煤层对比带来困难。我们虽然花了很长时间,集中技术力量,采用了多种方法,尽最大大努力做这项工作,但个别钻孔对比串层现象在所难免。 2、补充勘探区是一个煤层隐伏地区,用钻孔控制了落差大于30米的断层,对于落差小的断层用钻探手段就难于控制了,今后生产过程中将会遇到这些问题。建议用三维地震解决这一难题。 3、我们钻孔中取得的瓦斯样,经检测,得出的瓦斯含量远远低于煤炭科学研究总院抚顺分院的实测结果,8.18m3/t。我们分析原因是从煤层揭露到地表装罐,时间太长,煤层瓦斯损失太多。在此,瓦斯含量应以抚顺分院测得的含量为准。以抚顺分院测算,当年产90万吨时,采区瓦斯相对涌出量24.97 m3/t;全矿瓦斯绝对涌出量为54.8 m3/min,应定为高级瓦斯矿井。 二地震勘探及其他物探 1、1990年11月至1991年9月东煤地质局第三物测队在井田首采区进行了开发地震勘探,并提出了XXXX首采区开发地震勘探报告目前矿上还没有此报告。 2、2007年4月 17日至2007年5月3日由黑龙江省煤田地质物测队在井田东部进行了三维地震勘探。勘探范围为北起F22号断层、南到410和648号钻孔连线;东以17勘探线为界、西以工业广场为界,控制面积2.2平方公里。完成三维地震测线16束,参加时间剖面品质抽查评级的三维剖面总长84.775公里。共完成试验点2个,试验物理点19个,, 生产物理点1483个,总计物理点1502个。2007年11月提交了XXXX东部三维地震勘探报告。 主要地质成果如下 11全区共组合断层38条。按控制程度划分,控制程度可靠断层27条,较可靠断层2条,控制程度较差断层1条;按落差划分,落差大于等于3米小于5米的断层4条,落差大于等于5米小于10米的断层3条,落差大于等于10米小于30米的断层15条,落差大于等于30米的断层8条。断层均为正断层。断层的走向以近EW、NEE向为主,NW向次之。 2查明了区内主要可采煤层20、23、26、30号煤层的底板起伏形态和深度。 3查明测区内波幅大于10米的褶皱并解释了其形态。 3、2008年11月1日至2008年12月8日由吉林省煤田地质物探公司在井田七线以西深部区进行了三维地震勘探。勘探范围为西至图们江,东以七勘探线为界,南至XXXX 河防洪堤,北以 XXXX,控制面积9.1平方公里。与板石一矿深部区合并完成三维地震测线束32束,参时间剖面品质抽查评级的三维剖面总长与板石一矿深部区合并259.7公里原报告没有把XXXX井田单分,完成生产物理点5302个。2009年5月提交了吉林省XXXX矿业集团XXXX七线以西深部区三维地震勘探报告此报告没有批复。 主要地质成果如下 1全区共组合断层109条。按控制程度划分,控制程度可靠断层98条,较可靠断层9条,控制程度较差断层2条;按落差划分,落差小于等于5米的断层39条,落差520米之间的断层40条,落差大于20米的断层30条,组合可疑断层22条。断层均为正断层。 2查明了区内主要可采煤层19、20号煤层的底板起伏形态和深度。对区内其他在地震时间剖面上有反映主要可采煤层18、23、26号煤层进行了解释。 3控制了区内大于10米的褶皱。 三矿井建设、开拓、采掘、延伸、改扩建时期的水文地质补充勘探、试验、研究资料或专门报告评述 说明XXXX在矿井建设、开拓、采掘、延伸、改扩建时期没有做水文地质补充勘探、试验等工作,在此不予评述。 三、地质概况 一地层 本井田含煤地层为下第三系XXXX组E2-3H,基底为上侏统屯田营组J3t,上覆第四系Q。 自下而上分述 1、上侏统屯田营组J3t 屯田营组J3t为一套火山碎屑岩系,构成了含煤地层的基底。井田内95以上钻孔均见到这套地层。主要由火山碎屑岩、灰绿色、暗紫色凝灰岩、安山岩、安山集块岩、凝灰集块岩等构成。 2、下第三系XXXX组E2-3H XXXX组E2-3H为井田含煤地层,根据岩相、岩性及含煤特征划分为上、中、下三段。 上段19号煤层以上,以灰浅灰色粉砂岩、砂质泥岩为主,细砂岩次之,夹有45层细腻质純的褐色泥岩和凝灰岩K1标志层。本段含有9、12、13、15、18、18-2等6个局部可采煤层和20余个薄煤层。13、17号煤层之上含有动物化石。本段厚度380800米,一般厚度450650米。 中段19号煤层至28下号煤层为中段,是主要含煤段。以灰、浅灰色粉砂岩、细砂岩为主,中粗砂岩、泥岩次之,夹有薄层钙质中粗砂岩和凝灰岩K2标志层。水平波状、镐状及混浊层理发育。含19、19-1、19-2、20、23、26号等6层主要可采煤层和21、23-1、23-2、26下、28、28下号等6个局部可采煤层。含有丰富植物化石,20、21、28号煤层之下含动物化石。本段厚度0130米,一般7090米。 下段28下号煤层至基底,以深灰色粉砂岩、中粗砂岩为主,泥岩次之,局部见有砾岩,含煤层多,但厚度及媒质变化大。含有30上、30、30下、32、32下、33、34号等7个局部可采煤层。本段特点是由上至下颜色逐渐加深,凝灰物质成分逐渐增多。本段厚度0280米,一般厚度50100米左右。与屯田营组呈不整合接触。 含煤地层中的可采与局部可采煤层储量能利用储量见附表1。 3、第四系Q 全井田被第四系覆盖,上部为腐殖土、砂质粘土、亚粘土。中部为砂砾及中、细沙。底部为砾石及含砾沙质粘土。厚度728米。 二构造 本井田构造比较复杂,与东邻的城西立井井田的构特征基本一致。可以看作是城西立井井田主体构造向西的延续,以断裂为主,褶皱宽缓起伏,略向西平缓起伏,地层走向总体为近EWNEE,倾角小于15。 1、褶皱 本井田为一轴向近东西、向西倾伏的宽缓背斜。背斜轴位于在F13F21断层之间。背斜两翼平缓,并有次一级波状起伏,组成一个宽缓复式背斜。 2、断裂 本井田断裂构造发育,以近东西向走向断层为主,伴有北东、北西向两组断层,均为正断层。近东西向走向断层主干断层发育在复式背斜之上,由一系列倾向相反近似平行背斜轴的断层,如F7、F52、F13、 F58、 F55、F21等断层,构成与背斜轴向近平行的地堑和地垒及伴有阶状断层,为本井田只要构造形迹和特征。 详见XXXX19号煤层底板等高线图、主要断层一览表2 3、岩浆岩 本井田岩浆岩是以岩墙和岩床的形态存在,岩性为辉绿岩。 1岩墙。岩墙位于井田西部邻近0515和0503号钻孔,延伸长约1100米,宽度100170米,走向北北西,倾向北东东,倾角5890,该岩墙穿过所有目的煤层,没有到地面。虽然穿过风化裂隙含水层,但不导水。 2岩床。岩床位于岩墙的东部区域,FD159和FD162号断层以北,0515、0503、784、504、、0713、7422号钻孔均有揭示,厚度分别为 26.85米、5.6米、16.65米、15.30米、5.95米、2.90米。分布约1平方公里。岩床倾向西南,倾角1530。该岩床由岩墙与下含煤段的上部侵入,向远处东北方向变薄、变浅,岩床侵蚀部分目的煤层和附近煤层因受到强烈烘烤变质程度显著增加。 [祥见吉林省XXXX矿业集团XXXX七线以西深部区19号煤层底板构造图] 四、井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征 一井田水文地质条件 本井田虽然有西部图们江,东部有XXXX河,北部有英安河,煤系地层之上全部覆盖有富水性强的的第四纪冲积层,由于可采煤层埋藏较深,开采煤层不受主要含水层水危害,精查地质报告确定本井田水文地质条件为简单型。 二含水层 本井田按岩性、地下水类型、裂隙发育程度和埋藏条件,含水层可以划分为第四纪冲积洪积含水层、风化裂隙带含水层和煤系层间承压含水层及隔水层。第四纪冲积洪积含水层、风化裂隙含水层是本井田的主要含水层,与河流的关系是地下水补给河流。 1、第四纪冲积洪积含水层 该含水层是本井田全区发育的主要含水层,中部厚度17米左右,靠近图们江及XXXX 河变薄10左右,有的只7米。岩性以砂砾为主,局部夹有薄层细沙,向北部逐渐变细,且泥质增多。砾石成分主要为花岗岩、安山岩和少量的变质岩砾,磨圆度较好,分选不佳,砾径24厘米。向深部砂砾石内,粘土逐渐增多,局部则有薄层粘土含砾。所含砾石为次棱角状,因此该层的富水性也有随深度变小的趋势。中部群3号孔的单位涌水量1.90公升/秒米,渗透系数53.30米/日;南部群5号孔的单位涌水量平均4.23公升/秒米,渗透系数平均65.917米/日,补给来源主要是城西及英安的冲积层水。其上虽广布水田,但有13米厚的粘土层不利于大气降水及水田水的渗透,只局部没有粘土层的旱田地,接受降雨的补给。水位平均标高24米。水质为重碳酸钙镁水,总矿化度小于0.05克/升。 2、风化裂隙带含水层 第四纪含水层之下是风化裂隙含水带,风化裂隙戴深度为60米。富水性由于本井田为疏松半胶结的岩层,而岩性多为泥岩、粉砂质泥砚、粉砂岩及泥质胶结的细砂岩、中砂岩、粗砂岩,所以本井田风化裂隙含水带富水性很小。由于风化裂隙随着深度的增加逐渐变小,其富水性也随着深度的增加而变小。根据232号孔的抽水资料,单位涌水量仅0.187公升/秒米,渗透系数0.378米/日,补给来源为第四纪冲积洪积层水补给。水质为重碳酸钙镁水,总矿化度小于0.5克/升。 3、煤系层间承压含水层 风化裂隙含水带以下整个煤系地层中,岩性多为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩,其中夹有透镜状分布的细砂岩、中砂岩、粗砂岩,属弱含水层。厚度010米,成份以长石石英为主,有少量的安山岩及变质岩碎屑。分选性不好。而19号煤层以下的砂岩中大部为凝灰质胶结,不含水。弱含水层大部在19号煤层之上。根据39个孔的统计资料,19号煤层至风化裂隙带底板,弱含水层厚度平均65.46米。19号煤层至基底弱含水层厚度平均11.68米,富水性很小,各含水层之间及风化裂隙含水带之间的水力联系不好。根据232号孔的抽水资料,单位涌水量0.00690.0127公升/秒米。渗透系数0.0210.046米/日,水位标高22.47米。水质为重碳酸钠水,总矿化度小于0.5克/升。 三隔水层 本井田风化裂隙带以下,主要为泥岩、粉砂质泥岩及粉砂岩等良好隔水层,其中没有主要含水层,只有透镜状分布的富水性极弱的层间承压含水层。渗透系数很小,与风化裂隙带渗透系数相比,相差16倍,与冲积层的渗透系数相比,相差2000多倍。所以风化裂隙含水 带以下全可定为相对隔水层。19号煤层以上到风化裂隙含水带底板,相对隔水层厚度大部分为240400米,局部为200220米。本井田大面积开采,冒落和裂隙高度也不至于破坏该层的隔水作用。靠近图们江和XXXX河此层厚度增大。 四断层 本井田为老第三纪含煤地层,属于疏松半胶结的岩层,而且泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩较多。虽然有细砂岩、中砂岩及粗砂岩,但煤层发育部分的粗砂岩多为凝灰质胶结不含水,上部虽然有第四纪冲积洪积及风化裂隙含水带主要含水层,但距可采煤层较深。断层又都是张扭性,勘探中所见断层点多为泥岩,其中挤压所造成的滑面明显。通过井巷实见断层虽有破碎带,但都为泥质岩、粉砂质泥岩,不导水。 五、矿井充水因素分析,井田及周边老控区分布状况 一矿井充水因素分析 按矿井的充水水源和充水方式可划分为顶板透水、底板涌水、井筒涌水和施工充水四种类型。 1、顶板透水。有的煤层老顶局部为透镜状分布的细砂岩、中砂岩、粗砂岩,既煤系层间承压含水层,由采动影响下形成的冒落裂隙移动带“三带高度”沟通含水层引发透水,含水层水直接补给矿井。 2、巷道涌水。开拓、掘进巷道有的局部直接顶底板为煤系层间承压含水层,巷道揭露含水层水直接补给矿井。 3、井筒涌水。由于井筒壁后封闭不好沟通风化裂隙带含水层水和第四纪冲积洪积含水层水,流入井下。 4、施工充水。在井巷施工和工作面回采过程中,机械用水和降尘用水通过管线把地面水倒入井下。 二充水通道 1、井筒导水。由于井筒壁后封闭不好沟通风化裂隙含水带水和第四纪冲积洪积含水层水,成为矿井充水重要通道。 2、有可能导水钻孔 历史上封闭不良和的废弃钻孔往往成为含水层的导水通道,这样的例子很多。本井田精查阶段施工的73个钻孔和祥查阶段的36个钻孔,均采用国产500号水泥和细沙成11之比例配制砂浆予以封闭。其中有796、810、514、631号孔封孔之材料数量不明;777号孔 封孔所采用水泥有变质现象;764、815、504号孔封孔之水泥数量不足;510号孔在封孔时因天气寒冷,钻杆冬塞,二次下钻具封孔,封孔质量较差。在精查阶段对祥查时所施工的钻孔封孔质量进行了抽查。抽查了569、609和560号孔。569号孔钻具下入孔深71.07米开始扫孔见水泥柱,透至至90米上来水泥柱6米,水泥柱凝固较好且坚硬;609号孔从71.07米至82.67米上来水泥柱,凝固硬度大于围岩硬度;560号孔在71米见到水泥柱水泥柱亦很坚硬。抽查钻孔的封孔质量对于本井田1977年10月26日以前所施工钻孔的封闭质量具有代表性,百米以上可能未封住,有可能导水。 从掘进工作面和工作面回采实见钻孔封孔质量良好,不导水。特别是11915工作面在回采中实见777号孔,不导水。 3、巷道导水。采掘工程揭露煤系地层中透镜状分布的富水性极弱的层间承压含水层水。 4、施工管线导水。在井巷施工和工作面回采过程中,机械用水和降尘用水通过管线把地面水导入井下。 5、探访水钻孔导水。井下探放水钻孔导采空区积水。 三井田及周边老空区分布状况 本井田北部及东北部为英安矿井,东部为城西矿井停产,相隔至远。井田内没有老空区、小煤窑采空区废弃的老空积水,仅个别采空区有积水,井巷工程已控制。 六、矿井涌水量的构成分析,主要突水点的位置、突水量及处理 情况 1、矿井涌水量的构成分析 ①风化裂隙含水带水和第四纪冲积洪积含水层水 以上; ②煤系层间承压含水层水顶板透水、巷道涌水 ; ③工程用水排泄水 ; 2、矿井涌水量 据统计矿井涌水量最大涌水量为80.1立方米/小时,正常涌水量为56.565.0立方米/小时 3、主要突水点的位置、突水量及处理情况 无 七、对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价一对矿井开采受水害影响程度的评价 1、风化裂隙带含水层和第四纪冲积洪积含水层水。由于本井田的煤层埋藏较深,煤层开采后形成的顶板冒落带和导水裂隙带不能导通风化裂隙带含水层和第四纪冲积洪积含水层,因此不受风化裂隙带含水层和第四纪冲积洪积含水层主要含水层水的威胁。 2、煤系层间承压含水层水。井巷工程和工作面回采随然可以导通部分煤系层间承压含水层,其含水量极小,从生产实践中看不对煤层开采构成威胁。 3、采空区积水。采空区积水虽然动储量不大,但其巨大的静储量和突水时的瞬时水量,透水时往往是灾难性的。但采掘工程已控制。 4、断层。断层是薄弱的地质体,它往往成为地下水进入矿井的通道,但本矿断层由钻探和物探已控制,钻探、采掘工程实见断层具有不导水性。 5、煤系层间承压含水层。富水性很小,各含水层之间及风化裂隙含水带之间不具水力联系。 6、钻孔封闭。本井田1977年10月26日以前所施工钻孔百米以上可能未封住。这个深度也基本上是第四纪冲积洪积层和风化裂隙带的厚度,不对煤层开采工程构成威胁。 7、矿井涌水量。正常涌水量和最大用水量Q1、Q2均小于180m3h-1 8、突水量。无。 二防治水工作难易程度的评价 XXXX防治水的重点工作有两项,一是采空区积水,二是井筒壁后封闭切断导水通道。 采空区积水。采掘工程已控制,待掘送采空区下伏煤层回采工作面时,用钻探工程予以疏放。工程简单、容易、经济。 井筒壁后封闭切断导水通道。从技术和经济都是可行的,这涉及到停产施工,所以这项工作是比较难的。即使不封闭采掘工程也不会受水害影响。 八、矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的建议 根据以上所述,本矿井受采掘破坏或影响的空隙、裂隙不会同风化裂隙带含水层和第四纪冲积洪积含水层建立水力联系,也只能沟通部分煤系层间承压含水层,补给条件差,补给来源极少。矿井正常涌水量和最大用水量Q1、Q2均小于180m3h-1,没有突水和老空积水,采掘工程不受水害影响,防治水工作相对简单。与煤矿防治谁规定国家安全生产监督管理总局2009年9月21日第28号令表2-1矿井水文地质类型所列内容相比较,确定XXXX矿井水文地质类型为简单型。 XXXX根据现有煤炭储量再建设一对立井,把生产能力由90万吨/年提升到300万吨 /年。为了矿井安全生产和减耗增效,有针对性地做好矿井防治水工作,在新井筒建设中建议 对井筒 100 米深之内的壁后全面封闭，切断风化裂隙带含水层水和第四纪冲积洪积含水层 水流入井下通道。 XXXX 矿业集团 XXXX 矿井水文地质类型划分报告 ＸＸＸＸ 煤 矿 2010 年Ｘ月