青龙“十一五”防治水规划.doc

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资源描述:
黔西能源开发有限公司青龙煤矿“十一五”防治水规划 青龙煤矿“十一五”防治水规划 为做好矿井防治水工作,确保煤矿安全生产,按照当前与长远相结合、局部与整体相结合的原则,根据本矿井地质及水文地质条件,结合青龙煤矿建井初步设计和“十一五”期间青龙煤矿的采掘生产接续情况,特编制本规划。 一 矿井生产概况 青龙煤矿设计生产能力120万吨/年,服务年限为37年。矿井采用斜井开拓方式,采用一组斜井进行开拓(即主斜井、副斜井和回风斜井)。井筒及工业广场布置在井田浅部(煤层露头)的韦家寨附近,沿18煤层底板布置斜井。主、副斜井井口标高+1280 m,风井井口标高+1285 m。井底车场布置于1115 m水平19煤层底板岩石中。主斜井采用胶带输送机,担负原煤提升。副斜井采用斜井串车,升降、矸石提升、设备和材料等辅助性提升作业任务。回风斜井为专门的通风井筒。 1.矿井生产及采区布置 全井田共划分四个采区,其中贵毕高等级公路以北,1100m以浅为一采区、三采区;贵毕高等级公路以北,1100m以深为二采区,贵毕高等级公路以南为四采区。采区接替顺序为一采区、二采区、三采区、四采区。一采区可利用三条斜井作为采区下山,设计服务年限为20年。建井期间移交一采区,2个工作面,即11602、11609工作面,均已回采完毕。 2.矿井资源状况及主采煤层 含煤岩系为二叠系上统龙潭组P3l,厚158.50~188.30m,平均172.05m。含煤15~26层,其中可采、局部可采煤层主要有3层16、17、18煤层,16、18煤层为主要可采煤层,17煤层为局部可采煤层,可采煤层平均总厚7.12m,可采煤层含煤率4.1,煤系地层中所含煤层平均厚度14.14m,含煤系数8.2。16、17、18三层煤煤炭资源量16869万t。 ① 16煤层位于P31中下部,煤层可采性指数0.98,变异系数29.6剔除构造煤影响。为主采煤层,层位稳定,呈层状产出,厚度0.86~7.65m,平均厚度2.88m。煤层结构较简单,一般不含或含1~2层夹矸,多数夹矸厚度在0.40m以下,夹矸厚度变化规律不明显。 ② 17煤层煤层可采性指数0.62,变异系数57.1。为局部可采煤层,层位较稳定,呈层状产出,厚度0~2.32m,平均厚度1.20m。煤层结构简单,一般不含夹矸。在井田中北部出现沉缺块段,井田西部及西北部和东部为不可采区,仅中部、东北部和西南部局部可采。该煤层属于不稳定煤层。 ③ 18煤层厚度0.30~7.50m,平均厚度3.18m。可采性指数0.95,变异系数33.3剔除构造煤影响。煤层结构较简单,一般含夹矸1~2层,夹矸岩性多为含炭质泥岩。该煤层在井田中部和东北部有分岔现象,在井田的西南部和东南部主要为合并区。层位稳定,呈层状产出,为井田主采煤层。以中厚煤层为主,局部为薄~厚煤层,属于较稳定煤层。 3.矿井排水系统 矿井首采区下部设有井底水仓,位于一采区井底车场附近。水仓分内、外环,全长325m,净断面8.0m2,容量2340m3。副斜井内安装二趟D32510无缝钢管排水管路。正常涌水时1趟工作,1趟备用,最大涌水时2趟工作。吸水管选用D3779 的无缝钢管,无底阀运行,采用ZPBG型喷射泵组自动引水。 针对本矿井涌水量的特点,设备选用MD280-653型,安装4台(并留有2台泵的安装余地)。水泵配YB450S3-4,10kV,280kW高原型矿用防爆电动机。正常涌水时1台工作,2台备用,1台检修;最大涌水时2台工作,1台备用,1台检修。满足矿井设计规范的要求。 井底排水泵房与变电硐室联合布置,泵房设有两个安全出口,一个出口与轨道大巷相连,通道底板高出轨道大巷巷道底板0.5m,通道内设有既能防火又可防水的密闭门一道。另一个通道与管子道合二为一,直通到副斜井,与副斜井接口处标高高出水泵房底板7m。遇有水患时,人员可由该通道撤入副斜井。各采区涌水通过大巷均自然流入井底水仓。 表1-1 青龙煤矿矿井排水能力基础调查表 泵 房 水 泵 水 仓 排 水 管 名称及标高 排水范围 排至地点及标高m 型号 台数 铭牌 实际 环数 总容积 历史进水量 直径路mm 长度m 扬程m 流量m3/h 扬程m 流量m3/h (m3) 最大m3/h 时间a.m 井底泵房1115m 全矿 地面 1280m MD280-65*3 4 195 280 171 212.8 2 2450 3252 1300/路 据此,矿井现正常排水量时单泵工作时间为4h,矿井最大排水量时二台泵工作时间为14.8h,满足矿井设计规范的要求,符合煤矿安全规程中的“工作和备用水泵的总能力,应在20h内排出矿井24h的最大涌水量”的规定要求。根据我矿水文地质条件和预计最大涌水量来看,排水系统具有足够的抗变防灾能力。 二、矿井水文地质条件简述 1.井田水文地质类型 井田主要开采龙潭组上段16、17、18煤层,直接充水含水层为长兴组灰岩和龙潭组顶部灰岩L1、L2及龙潭组间夹的各薄层灰岩L3~L7岩溶裂隙含水层,其富水性较弱,间接充水含水层为夜郎组玉龙山段灰岩岩溶裂隙含水层,富水性较强。开采龙潭组上段煤层时的水文地质类型为顶板进水的岩溶裂隙类中等偏复杂型。 煤层开采过程中,龙潭组地层地下水将直接进入矿井,而成为矿床充水的直接因素。当采空塌陷导水裂隙带将影响到玉龙灰岩,使沙堡湾段泥质岩类隔水层的隔水性能受到破坏,玉龙山段灰岩水直接补给长兴灰岩含水层而溃入矿井。 2.构造及其对矿床充水的影响 井田整体位于格老寨背斜的北西翼,北西翼地层基本呈单斜产出,特别是在井田西南部发育较大的次一级背斜和向斜。格老寨背斜为一不对称的宽缓背斜,其核部位于井田近南端,由中二叠统茅口组P2m及上二叠统玄武岩P3β组成,向井田北西界渐次为上二叠统龙潭组P31、长兴组P3c、下三叠统夜郎组T1y。轴线分布在井田的南东侧,为井田的南东部自然边界。井田北西及南西有F1、F2、F2支、F3四条区域性断裂构造分布,构成井田北西及南西自然边界。据钻孔简易水文地质观测资料统计,有8个钻孔在断层破碎带发生冲洗液明显消耗或漏失,表明断层破碎带具有一定的富水空间。 断层的导水性与断层带内岩石和断层带两盘岩石的富水性关系密切,当断层将上、下盘含水层对口接触时,则会产生水平导水,而断层上、下盘为隔水层接触时则不会产生导水。本井田玉龙山段灰岩与长兴灰岩间的沙堡湾段隔水层厚度较小,当断层落差大于沙堡湾段地层厚度时,使玉龙山段灰岩与长兴灰岩对口接触时,两含水层发生水力联系,对矿井开采产生较大的充水影响。 3.含水层、隔水层及其与矿床充水的关系 ①茅草铺组T1m岩溶裂隙含水层 该层主要出露于井田北西边界F1、F2断层附近及其以西、井田南部边界以南,岩性主要为灰~浅灰色中~厚层状微~细晶灰岩、白云岩,夹内碎屑泥质灰岩。揭露残厚0.00~230.10m。该层灰岩斜交及垂直裂隙发育,溶蚀现象发育。据调查有水溶洞1个,标高为1207.99m;泉水点2个,涌水量0.00~10.7m3/h,标高分别为1278.00m和1187.00m。由于该含水层与主采煤层间距较大,且下伏有多个隔水层相阻隔,故与矿床充水关系不密切。 ②夜郎组九级滩段T1y3隔水层 该层出露于井田北西部及西南边界附近,主要为紫红、紫灰、浅灰黄色薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及钙质泥岩,中部夹浅灰色薄层状泥质灰岩。地层大部分遭受剥蚀,揭露残厚0.00~71.35m。地层正常厚61.70~71.35m,平均厚66.53m。该层为夜郎组玉龙山段T1y2含水层的顶板隔水层,对阻隔上部茅草铺组灰岩向下伏含水层的补给具有重要意义。 ③夜郎组玉龙山段T1y2岩溶裂隙含水层 该层在井田范围内大面积出露,可分为上、下两段。上部岩性主要为灰~浅灰色厚层状细晶灰岩,顶部见厚约2m鲕粒状灰岩,溶蚀现象发育;中部以灰色中厚层状细晶灰岩及薄层状泥晶灰岩为主,缝合线构造发育;底部为浅灰~灰色薄层~中厚层状泥晶~微晶灰岩及泥灰岩,见小型波纹及交错层理,其地表、地下岩溶较发育。经综合分析认为,该层地下水存在有两种类型一是上层滞水,富水性弱,该含水层补给源为大气降水,呈面状渗入补给,具当地补给当地排泄之特点。二是岩溶裂隙水,也是该含水层地下水的主要赋存形式,其富水性强。 矿井生产时,无地下开采工程通过该层,该层地下水主要通过采煤导水裂隙带及顶板冒落带进入矿井,浅层地下水富水性较弱,对矿井充水影响不大,深层地下水富水性强,当开采到其地下水水位1170m标高左右以下之煤层并引起开采冒裂带触及该层时,该层地下水将对矿床开采产生影响。 ④夜郎组沙堡湾段T1y1隔水层 出露于井田的中部,岩性主要为浅黄、黄褐、灰黄色薄层泥岩、泥质粉砂岩。局部夹薄层泥质灰岩。地表调查泉水点3个,其中2个出露于井田南侧边界附近,标高为1313.00~1323.94m。正常情况下为T1y2的隔水底板。当采空冒裂带影响到该层后,其将失去隔水作用。 ⑤长兴组P3c岩溶裂隙含水层 出露于井田中部,多被第四系粘土所覆盖。根据资料分析,该组灰岩岩溶较发育,但厚度薄、出露面积比较小,接受大气降水补给能力有限,富水性较弱。由于主采煤层16煤上距该层底界有二迭系上统龙潭组P3l砂泥岩相对隔水层,具有一定的阻水作用,正常情况下,该层地下水不会对矿床充水产生影响。但当采煤导水冒裂带影响到该层时,其地下水将通过冒裂带进入矿井,对矿床充水造成一定的影响。 ⑥龙潭组P3l裂隙含水层 该层出露于背斜北西翼靠近核部地段,为矿床直接充水含水层。岩性主要为黑色泥岩、粉砂岩,夹煤层及灰岩等,厚158.50~188.30m,平均厚172.05m。两个孔抽水试验资料表明,该含水层富水性差异比较明显,富水性空间分布不均。大气降水为该含水层地下水的主要补给水源,由于地形均处于山峦、斜坡及冲沟,无集中补给的地形、地质条件,故补给方式为面状渗透补给,补给条件比较差。综合以上分析,该含水层富水性不均一,总体上富水性比较弱,局部地段富水性较强。 ⑦峨眉山玄武岩组P3β裂隙含水层 该层出露于背斜核部附近,岩性主要为深灰~灰色块状细粒玄武岩,地表调查未见泉水出露。该层与煤层间距较大,正常情况下与矿床充水关系不密切。 ⑧茅口组P2m岩溶裂隙含水层 该层仅出露于背斜轴部局部地段,岩性主要为浅灰色中厚层细晶灰岩,含方解石脉。地表调查未见泉水点及岩溶现象。该层为矿床的间接底板,18煤下距茅口灰岩间距比较大,正常情况下与矿床充水关系不密切。 4.地下水补给、迳流、排泄条件 本井田多年平均降水量为973.3mm,雨量充沛,井田内出露大面积的茅草铺组灰岩和玉龙山段灰岩,大气降水后除一部分呈地表径流补给地表水体外,一部分渗入补给各含水层,形成地下径流。浅层风化裂隙潜水随地势不同,从高处向低处运动,受冲沟侵蚀切割呈下降泉水出露地表补给地表水;深层地下水多以承压水状态存在,地下水运动方向受地层和构造控制,亦受驮煤河最低侵蚀基准面(1155m)的控制。泉水标高为1167.83m,ZK1301、ZK1302两孔静止水位标高分别为1236.99m、1200.57m。补给水源一为大气降水,通过岩溶裂隙补给地下水;二为地表水,井田范围内李家寨溪流进入6号溶洞后,于5号溶洞流出,其间形成伏流。当溪流流量较小时,在伏流段全部进入地下补给地下水,当溪流流量较大时,则有部分水从伏流段流出地表。井田西侧坡脚溪流水全部进入10号落水洞,补给地下水。大气降水补给方式有集中补给和面状补给,以集中补给为主。地下水接受补给后,主要排泄于13号泉。分水岭以东,于冒水洞一带见有12号有水溶洞,一般情况下水流不出来,水位标高1160.20m,雨季地下水水位上升,可流出洞口,并流入驮煤河;18号有水溶洞水位标高1153.81m,降雨时节,水可流出,并向北东经地表迳流后,排入19号落水洞,补给地下水,19号落水洞洞口标高为1150m,洞内未见地下水水面,表明其水位标高低于1150m;ZK102钻孔静止水位标高1156.53m。从以上资料可以看出,其地下水位明显低于分水岭以西的地下水排泄标高,故分水岭以东地下水接受补给后,主要由南西向北东迳流,排泄于驮煤河下游南岸59号泉,该处为其主要排泄点,涌水量达168L/s。 5.地表水体 井田北部有驮煤河从边界附近流过,由南西向北东迳流,在中寨一带转向北流出本井田。该河流也为井田北部的水文地质单元边界,中寨一带驮煤河河床标高为1155m,是当地最低侵蚀基准面。据一期精查勘探长期观测资料,河流上游平均流量为3.35m3/s,下游平均流量为5.05m3/s。第6勘探线以西,河流发育在T1m岩层中,井田边界有T1y3隔水层阻隔,不会对煤层开采造成充水影响;第36勘探线范围内,由于F1断层的影响,导致T1m含水层与T1y2含水层直接接触,当开采到河流附近时,在开采导水裂隙带影响范围内,河水将通过T1y2岩溶裂隙进入矿井,对开采造成充水影响。 大气降水是地表水及地下水的主要补给来源,泉水流量观测资料表明泉水涌水量的变化与大气降水关系密切,降水季节增大,枯水季节减小。当采煤导水裂隙带影响到地表或在地表出露的含水层时,大气降水将会对矿井充水造成影响,使矿井涌水量增大。 6.小窑及老窑积水 本矿井所处的矿区煤矿开采的历史悠久,长期以来,一些地方采煤小窑分布于可采煤层露头附近,井田南及东南部沿煤层浅部分布有较多的老窑,大部分现已废弃,目前只有江丰结石桥两个煤矿尚在生产。其开采深度沿煤层露头斜深一般在50m以内。小煤窑大部分为斜巷,部分为平巷,个别为竖井,井巷长19.40~250.00m,坑口标高1277.98~1345.26m,涌水量为0~8.42 m3/h,水位标高1272.43~1325.02m。现存在生产矿井有石桥与江丰两个煤矿。 ①石桥煤矿 该煤矿位于青龙煤矿东南部边界以南,其采区范围内有两个主井口,即SKD1和SKD3,设计生产能力为15万吨/年。SKD1坑口标高1292.53m,SKD3坑口标高1306.59m。SKD1主巷道从18煤层顶板开口,沿275方向斜井掘进,斜长207m,坡度22,垂深83.63m,开采最低标高为1208.90m,见煤后顺煤层走向布置平巷,平巷长100余m。主巷道坑口0~10m为条石支护,以下为木支架支护。斜深55m处,坑道南侧侧壁有股状水流进入坑道,涌水量为0.8m3/h。其余出水状态为浸水及淋水。SKD3斜深200m,最低开采标高1238.19m,其间布置有水平巷道。矿井最大涌水量为5.76m3/h,最小为0.94m3/h,平均为2.74m3/h.。 ②江丰煤矿 该矿位于青龙井田南部边界以南,设计生产能力15万吨/年。主井口SKD2标高1351.07m,从煤系顶部开口,沿320方向顺倾向掘进,斜深223m,坡度25,已接近主采18煤层,现仍在继续掘进。在掘进过程中,斜深198m标高1287m时,坑道内遇老窑水,排水近一个月,排水量由30m3/h,减小到10m3/h后趋于稳定。斜井采用水泥砖及砼衬砌,斜深69m处顶板渗水,90m处顶板淋水、渗水,110m处顶板渗水,175m处顶板渗水、淋水。矿井最大涌水量为20.0m3/h,最小为0. 72m3/h,平均为6.83m3/h,变化系数为20.59。 在靠近煤层浅部开采时,可能会遇到老窑水,对安全开采造成一定的影响。矿井生产中已对原有的小煤窑及正在生产矿井的开采范围、采空范围、积水范围及积水量进行详细调查,在接近老窑开采时,留设了老窑积水防水煤柱,以避免老窑积水产生突水影响矿井生产安全。 三 当前时期矿井防治水工作开展状况 1.水文地质综合孔 “十五”期间累计施工49个孔,其中贵州地矿局102队完成精查钻孔20个,水文物探310.67m/2孔,抽水实验12层次。山东煤田地质局完成补充勘探钻孔29个,水文孔379m/2孔,两次抽水实验。钻孔的施工基本查明了井田内的水文地质条件、提高了储量级别、控制了地质构造,并在上述建立健全了上组煤的主要含水层长兴灰岩水位动态观测台帐。 2.地面水文地质调查 在勘探期间对井田地面勘探过程中,采用井田水文地质测绘、区域水文地质资料收集和重点调查、钻孔简易水文地质观测及编录、钻孔静止水位观测、钻孔分层抽水试验、暗河连通试验、长期观测、坑、井水文地质调查及编录、水文地质物探测井、水质分析等工作方法,完成 110000井田水文地质测绘35km2,勘探坑道、生产坑道及老窑水文地质调查及编录32个,简易水文地质观测及静止水位观测20个孔,抽水试验2孔4层次、长期水位观测2个点及邻近矿井、泉水、地表水涌水量及流量动态观测各2个点、老窑涌水量观测1个点水位及水量动态长期观测在报告编制前未全部结束、水质分析31件其中全分析27件,饮用水水质分析2件,污染样分析2件、暗河连通试验1次连通试验未获成功。完成了地面泉水、岩溶、河流、溪沟、老硐和废弃老窑、周围生产矿井的调查。编制了综合水文地质图等相关水文地质图件。 3.建立井下水文观测站 矿井在建设期间中,在主要巷道内出水点建立了长期水文观测点,每旬进行观测,并建立了涌水点、老空区出水点观测台帐。 4.对影响井下生产的封闭不良钻孔进行启封。对11604回采工作面运顺附近的ZK503钻孔(该孔为封闭不良钻孔)在工作面回采前进行了启封,消除了封闭不良钻孔导水隐患,保证了安全生产。 5.开展矿井地质保障系统研究 开展矿井地质保障系统对青龙矿井深部和浅部地质构造作比较详细的研究,直接指导正在进行的青龙矿一采区、二采区开发规划、采区和工作面设计、工作面回采等工作。减少在采区巷道设计和工作面合理布置上的失误,避免了大的经济损失;指导矿井下水害防治工作。为矿井高产高效、安全生产及可持续发展提供地质保障。 四 “十一五”防治水规划 (一)生产接续安排 (二)“十一五”期间矿井水害类型及威胁程度 “十一五”期间采掘工程主要围绕一采区和二采区P3L了。回采工作面都处于一采区范围内。其采掘工程施工的层位都处于二迭系上统龙潭组P3l地层中。16煤、18煤为主要可采煤层,17煤为局部可采煤层。由于16、17、18煤层之间间距比较小,因此将其视为一个煤层群来考虑其充水因素。由于井田范围内玉龙灰岩及长兴灰岩大面积出露,加之南及东南部曾有较多的小煤窑开采,目前尚有江丰及石桥两个煤矿生产,因而矿井充水因素主要为地表水、老窑水、地下水、采空区积水等。 龙潭组P3l地层中的灰岩水及煤层顶板砂岩水 开采煤层中顶底板多以泥岩、粉砂岩为主。但煤层的老顶多为厚层状细砂岩,其赋水形式为孔隙、裂隙含水。总体富水性差,但富水性差异比较明显,富水性不均一。巷道内多以淋水形式出现。以静储量为主,易于疏干。 开采煤层系地层中主要有L2、L7、L9上、L9下等比较稳定的灰岩或泥灰岩。其赋水形式为岩溶裂隙含水,富水性较弱,富水性不均一。其中L7、L9上、L9下在巷道内多以、裂隙出水、淋水形式出现。以静储量为主,易于疏干。 2、地表水 井田北部有驮煤河从边界附近流过,由南西向北东迳流,在中寨一带转向北流出本井田。该河流也为井田北部的水文地质单元边界,中寨一带驮煤河河床标高为1155m,是当地最低侵蚀基准面。河流发育在T1m岩层中,井田边界有T1y3隔水层阻隔,不会对煤层开采造成充水影响;在井田北西边界,由于F1断层的影响,导致T1m含水层与T1y2含水层直接接触,当开采到河流附近时,在开采导水裂隙带影响范围内,河水将通过T1y2岩溶裂隙进入矿井,对开采造成充水影响。“十一五”期间矿井掘进工程只有主、副、回风井三主要开拓巷道进入二采区,无回采工作面布置,因此地表水不会受采动影响,由附近断层活化,使得T1m含水层与T1y2含水层,将河水将通过T1y2岩溶裂隙进入矿井。地表水对“十一五”期间矿井的采掘影响较小。 3、老窑水 井田南及东南部沿煤层浅部分布有较多的老窑,大部分现已废弃,目前只有江丰、石桥两个煤矿尚在生产。老窑积水客观存在,积水量随开采规模大小不一。在靠近煤层浅部开采时,可能会遇到老窑水,对安全开采造成一定的影响。“十一五”期间矿井的采掘工作面主要集中在本区域。尤其是在巷道开拓一采区上部靠近F4、F13、F22断层以浅煤层露头风氧化带区域时,有可能揭露浅部开采的老窑积水,对开采造成充水、突水影响。 4、地下水 依据GB-12719-91矿井水文地质工程地质勘探规范冒落带导水裂隙带最大高度经验公式,结合本井田实际情况,计算了16煤层开采时,正常煤厚情况下,冒落带导水裂隙带最大高度为97.20m,导水裂隙带达到玉龙灰岩。 “十一五”期间矿井回采工作面将在一采区大面积开采。可能造成一采区范围内地表大面积坍陷。使沙堡湾段泥质岩类隔水层的隔水性能受到破坏,玉龙山段灰岩水直接补给长兴灰岩含水层而溃入矿井。形成较大面积的采空区积水。由冒落带导水裂隙带导入的地下含水层对矿井的充水是“十一五”期间矿井生产中的主要充水形式。 5、老空区积水 矿井由于回采工作面有浅部向深部布置,造成采空区冒落带导水裂隙带导入的地下水直接进入采空区,形成采空区的老空积水。对矿井布置下一个工作面中的沿空掘进巷道都要受到老空水的威胁。在工作面掘进中都要先排放老空水,解除老空水对采掘工作面的威胁后才能正常生产。 6、封闭不良钻孔 精查阶段施工的18个封闭钻孔,由于封闭段距小,未能对直接充水含水层进行有效封闭,在采掘到这些钻孔附近时,可能造成矿井突水事故的发生。 水害影响程度(综合评述) 本区开采时的主要充水水源为煤层顶底板裂隙水和煤系地层岩溶水,它们接受补给的能力均较差,水量一般较小。 老窑、采空区积水、断裂带是导致矿井突水的主要因素之一,它们将是影响未来矿井水文安全条件的重要因素。 表4-1 “十一五”期间 矿井水害隐患情况表 水害类型 分 布 特 征 危害(威胁)程度 龙潭组P3l地层中灰岩水及煤层顶板砂岩水 所有回采工作面和在主采煤层中掘进的巷道都不同程度地受到影响。 在井田内不同地段,赋水性差异较大,主要受构造裂隙发育程度和岩性控制。突水时,一般有突水征兆,富水区段差异较大,多以淋水形式出现。 一般在巷道掘进期间影响较大,突水量大时可淹没巷道;回采过程中如经过有效疏放则不会造成淹面,但会影响正常生产。 地表水 一采区内有韦家寨溪流发源于矿井工业场地一带,由南西向北东迳流,最终进入发育于三叠系地层中的落水洞流量4.5m3/h。二采区边界有驮煤河。 韦家寨溪流,由南西向北东迳流,最终进入发育于T1y2层中的落水洞中,成为T1y2层地下水的补给源,一采区开采龙潭组P3l主采煤层与T1y2层层间距较大且有T1y1、龙潭组为隔水层,对一采区开采影响较小。驮煤河位于二采区西北边界,且有防水煤柱,“十一五”期间二采区无回采工作面,开拓三条大巷基本不受其威胁。 一采区工作面开采时,韦家寨溪流受采动影响,当冒落带高度达到T1y2时、附近断层导水时可能涌如入矿井。驮煤河对“十一五”期间矿井无影响 老空水 一采区工作面是由浅部向深部沿煤层走向布置工作面。“十一五”期间所有回采工作面下巷沿空掘进和回采时都将受到相邻、或上部老空区积水的威胁。 在工作面,特别是在巷道低洼处聚集。具有来势凶猛、瞬时涌水量大,衰减快等特点。 一采区在工作面顺槽巷道掘进时,沿空下部顺槽掘进受其相邻上部采空区老空水危害可能,危害程度较大,但老空区积水易于排干,在回采期间也有一定的影响。 封闭不良钻孔导水 一采区回采工作面中有ZK503、ZK603、ZK303、ZK103钻孔封闭不合格。 上部各含水层通过钻孔向工作面充水。在采掘到这些钻孔附近时,可能造成矿井突水事故的发生。 在掘进和回采前对封闭不良钻孔进行启封,消除隐患。若启封合格则不存在导水可能,若启封不良,则会有较大危害。 老窑水 周围废弃坑道及小窑主要分布于F4、F13、F22断层以浅,对我矿现在开采一采区(F4断层以深)影响较小。 揭露浅部开采的老窑积水时水色浑浊,有臭味,围岩、煤壁有水声。 老窑积水,以静储量为主,水量大,出水急。对开采造成充水、突水灾害事故。 表4-2-1 “十一五”期间 矿井主要掘进工作面受水害类型分类表 掘进巷道、工作面 水害类型 分 布 危害(威胁)程度 11604轨顺 老空水、顶板裂隙水 沿空11602采空区段、巷道内 突水、顶板淋水 11604运顺 顶板水 巷道内 顶板淋水 11617运顺 老空水、顶板裂隙水、L7灰岩水、断层水 沿空11609采空区段、巷道内 突水、顶板淋水 11611运顺 顶板砂岩水 巷道内 淋水 11617轨道上山 老空水、顶板裂隙水 沿空11609采空区切眼段、巷道内 突水、顶板淋水 11617轨顺 顶板裂隙水、L7灰岩水、断层水 巷道内 顶板淋水 11606轨顺 顶板裂隙水、断层水 巷道内 顶板淋水 11606运顺 老空水、顶板裂隙水 沿空11604采空区段、巷道内 突水、顶板淋水 11615轨顺 顶板裂隙水 巷道内 顶板淋水 11600轨顺 顶板裂隙水 巷道内 顶板淋水 11615运顺 老空水、顶板裂隙水 沿空11617采空区低洼段、巷道内 突水、顶板淋水 二采区皮带、回风下山 顶板裂隙水、L9灰岩水 巷道内 顶板淋水 11608轨顺 老空水、顶板砂岩水 沿空11606采空区段、巷道内 突水、顶板淋水 11608运顺 顶板裂隙水 巷道内 顶板淋水 11613轨顺 老空水、顶板裂隙水 沿空11611采空区段、巷道内 突水、顶板淋水 表4-2-2 “十一五”期间 矿井主要回采工作面受水害类型分类表 掘进巷道、工作面 水害类型 分 布 危害(威胁)程度 11604工作面 老空水、顶板水、L7灰岩水、ZK503封闭不良钻孔导水 工作面沿11602采空区侧、工作面内低洼点 突水、顶板淋水、低洼积水 11600工作面 顶板水、L7灰岩水 工作面内低洼点 顶板淋水、低洼积水 11617工作面 顶板水、L7灰岩水、ZK303封闭不良钻孔导水 工作面内低洼点 顶板淋水、低洼积水 11606工作面 老空水、顶板水、L7灰岩水、ZK606封闭不良钻孔导水 工作面沿11604采空区侧、工作面内低洼点 突水、顶板淋水、低洼积水 11702工作面 顶板水、上部老空水 工作面内低洼点 突水、顶板淋水 11615工作面 顶板水、L7灰岩水 工作面内 顶板淋水 11704工作面 顶板水、上部老空水 工作面内低洼点 突水、顶板淋水 11611工作面 老空水、顶板水、L7灰岩水、ZK103封闭不良钻孔导水 工作面沿11617采空区侧、工作面内低洼点 突水、顶板淋水、低洼积水 (三)“十一五”期间矿井涌水量预测 表4-3 预计“十一五”期间矿井涌水量情况表 年度 2006 2007 2008 2009 2010 最大m3/h 158 180 200 200 200 最小m3/h 27 80 90 100 120 平均m3/h 50 90 110 130 150 根据生产接续计划,预计“十一五”期间矿井涌水量如表4-3。从矿井预计涌水量和矿井排水能力来看,矿井排水能力能够满足规程要求,不需要进行排水系统能力改造。 (四)防治水工作指导思想与奋斗目标 1、指导思想 坚持“安全第一、预防为主”的生产方针,严格执行“有疑必探、先探后掘、先探后采”的防治水原则,以消除隐患、确保安全为目的,抓好技术指导监督和现场管理两大环节,对矿井水害进行综合防治,杜绝重大水害事故发生,确保煤矿职工人身安全和煤矿生产安全。 2、奋斗目标 (1)杜绝矿井重大水害和人身伤亡事故。 (2)完善矿井主排水系统等各项防治水设施,确保设备的正常运转。 (3)以防为主、防治结合,加大矿井水害防治力度,落实责任,保证防治水工程的正常进行,确保安全生产。 (4)积极开展矿井水文地质及防治水科学研究,应用先进的水文地质探测手段,查清矿井水文地质情况及周遍老窑积水范围。不断提高防治水工作技术水平。 (5)建立健全水文地质、防治水数据库和图库系统。 (五)“十一五”防治水规划 十一五期间防治水规划主要内容有 1、矿井排水系统建设。“十一五”期间重点建设、完善一采区井底排水系统。建设11617工作面临时水仓。临时水仓其排水系统建设规模要满足11617、11615工作面排水要求。 2、地下水位动态变化及矿井涌水量动态观测建设。“十一五” 期间实现钻孔水位遥测和矿井涌水量自动观测同步。 3、 “十一五”期间矿井主要的生产采区是一采区,开拓采区是二采区。重点水害治理工程有 ① 水文观测孔 性质水文观测孔,服务于二采区的水文地质工作。 内容 茅口灰岩水文地质观测孔。 依据二采区补充勘探工程。 实施步骤 时间2006~2007年; ② 一采区临时排水系统工程 性质采区内区域排水系统,服务于一采区的排水工作。 内容 施工水仓、泵房、敷设排水管、安装水泵、供电等。 依据预计的一采区11617、11615工作面最大95m3/h,正常涌水量55m3/h。 实施步骤 时间2006年下半年;主要工程量 水仓总容350m3/h;主要设备2台型号MD155-304水泵。 ③ 地面老窑物探勘测 性质 采区水文补勘 内容 地面电法勘探 依据 一采区水文地质勘探程度低。 实施步骤 2009--2010年完成,物探总工程量约0.5km2,费用约20万元。工程完成后可满足采区设计需要。 ④ 钻孔启封工程 性质 水害治理 内容 回采工作面水害治理 依据 掘进和回采工作面内钻孔封闭质量不合格,存在导水可能,有较大危害 实施步骤预计2006--2010年共需启封ZK503(142.02m)、ZK603(140.89m)钻孔,需费用约15.6万元。 ⑤ 矿井“三带”观测及断层导水性研究 性质 水害治理 内容 查清矿区导水冒落裂隙带发育高度及断层导水性 依据按造“上三带”理论,导水冒落裂隙带发育高度是煤层开采顶板涌(突)水害发生的基础。查明工作面冒裂带高度范围之内的含水层段的赋水性,采取相对应的防治水措施,保证工作面回采时期的安全生产。对井田内正、逆断层的导水性也有待于研究和证实。 实施步骤通过对11604工作面的观测,确定本矿井的“三带”高度 ,以确定本区的冒落导水裂隙带的高度。需费用约23万元 ⑥ 回采工作面物探 性质 水害防治 内容 探测回采工作面顶板赋水性及落水洞、溶洞。 依据井下瞬变电磁探测是直接对工作面顶板进行赋水性探测的一种较直接办法。 工作面 时间 走向长度 费用 11604 2007.1 630 6 11617 2008.1 1166 12万元 11606 2009.5 504 8万元 11615 2010.1 1131 12万元 11702 2010.5 315 3万元 合计 41万元 (六) 完成防治水规划的主要措施 ①做好计划。根据生产接续情况做好年度及月度防治水计划。 ②保证充足的资金,做到专款专用。 ③ 落实好组织人员及施工队伍,并定期进行分析计划及施工中存在的问题,发现问题及时采取处理措施。 五 “十一五”防治水存在问题及建议。 存在问题及建议 1、勘查一期阶段施工的18个封闭钻孔,由于封闭段距小,未能对直接充水含水层进行有效封闭,未来开采到这些钻孔附近时,应引起重视,接近这些钻孔时,应采取防、探水措施。应加强矿井水文地质工作,防止因开采可能造成矿井突水事故的发生。 2、在开采导水裂隙带的影响下,由于断层的导水性研究尚未定论,因此在开采17、18煤层时,断层的导水现象需引起重视。 3、地质勘探的水文地质工作较少,对井田富水性及其对16、17、18煤层的开采影响评价有一定的局限性。 4、16煤上部煤系地层中菱铁质灰岩局部富水性强,但其的厚度、涌水量和补给条件不详。 5、应加强对小(老)煤窑积水情况和影响范围的调查和控制,掌握准确位置,建议采用三维地震的方法探测小(老)煤窑的开采情况、积水和影响范围。 6、井上下水文物探精度和准确性较差,对井下防治水不能起到完全正确的指导作用。 7、加强各单位间专业间的横向沟通,增加学习机会,提高防治水业务水平和解决问题的实际能力。 8、由于本井田及附近矿井没有导水裂隙带实际观测资料,给理论评价导水裂隙带发育高度带来了一定的困难。建议矿井在未来开采生产时加强导水裂隙带发育高度的监测及研究工作,以获得适合于本矿井实际情况的导水裂隙带高度统计公式。 9、本规划是在目前生产接续安排的情况下编制的,在实际操作过程中可能会出现与实际不相符的情况,届时根据实际情况进行调整。 附件1、青龙煤矿“十一五”防治水规划图 2、“十一五”时期防治水工程项目规划表 15 采煤工作面接续表(2006~2011年) 工作面名称 工 作 面 参 数 采煤方法 月推 进度 (m 平均月产 (万吨) 工作面形成时间 生 产 起 止 时 间 合计 平均 工作面 走向 可采 平均煤厚 地质储量 回采率 采高 长度 长度 储量 (m) (m) (m) 万吨 11604综采面 2.8 72 310 8.8 2.8 9.249408 95.00 走向长壁 122 06.11.1 06.12.1~07.2.14 8.8 39.8 2.8 126 625 31.0 2.8 32.634 95.00 104 07.2.17~07.8.14 31 11600综采面 2.2 40 169 2.1 2.2 2.201056 95.00 走向长壁 139 07.8.11 07.8.21~07.9.26 2.1 5.1 2.2 83 118 3.0 2.2 3.1889264 95.00 122 07.9.28~07.10.27 3 11617综采面 3.2 180 1166 94.4 3.265 101.4182136 93.11 走向长壁 73 07.11.7 07.11.26~09.3.17 94.4 102.1 2.45 103 217 7.7 2.45 8.1044726 95.00 122 09.3.24~09.5.19 7.7 11606综采面 3.2 80 504 18.1 3.2 19.095552 95.00 走向长壁 139 08.10.3 09.6.3~09.9.18 18.1 39.1 2.5 118 5
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