101矿探放水设计2012(3)

2020-02-20 23:05

向东北方向展布的带状全新统洪积砂砾石组成,砾石多为扁椭圆形,砾径一般在10㎝左右,大者﹥30㎝,上覆全新统坡积碎石砂土。最上部有厚1米的亚砂土。此含水层在4号井附近已被疏干(见1线剖面图),东部2线(见2线剖面图),最大厚度10米,与含煤地层之间无隔水层,含水层之水可通过基岩孔隙、裂隙渗入矿坑。

b、砾石含水层(H1--2)

分布在井田边界F2断层下盘,沿F2断层展布方向自南西西向北东东方向展布,以卵、砾石为主,杂有砂土,其厚度近断层处最大。离断层愈远厚度愈小,1线340孔厚73米。新疆煤田地质局水文队的水井(铁路西约100米,公路南约30米)水位埋深17.38米,单位涌水量3.22L/S.m。雅玛里克沟东公路南104团纸盒厂供水水井最大涌水量1000 m3/d 。老君庙猛进煤矿水源井水质分析结果为硫酸钠型,矿化度1.75g/L。此含水层虽分布在井田外,但与井田南界毗连,且F2切割B1—B5煤层,其水若溃入矿坑将造成灾患,也破坏了水源。

(2)、孔隙、裂隙含水层(H2)与隔水层(G)

侏罗系西山窑组含水性均较弱。相对划分含水层与隔水层如下: a、H2-1含水层

B1—B6煤层之间,含水层的组成以煤层为主,其次为中细砂岩,在1线厚59.59米,2线66.51米,井下石门可见渗水之处,含水性较弱

b、G1隔水层

H2—1与H2—2之间以粉砂岩、泥岩为主构成隔水层,夹有细砂岩等,1线厚104米,2线厚91米,B6煤层老顶以泥岩为主,隔水性能较好。

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c、H2—2含水层

B7—B18煤层之间,含水层的组成以中、粗砂岩为主,底部煤层较集中,1线厚98.53米,向东变薄,粒度变细。2线以煤层、中砂岩为主,厚76.23米,该含水层含水性能稍强,井下石门中有滴水、淋水之处,经复查后单位涌水量0.12L/S。

d、G2隔水层

H2—2与H2—3之间,以致密的粉砂岩、泥岩为主,隔水性能好,1线厚60米,2线厚86米。

3、F2断层导水性

井田南边界沿煤层走向展布的F2逆断层切割B1—B5煤层,其断层带很小 ,据西山井田421孔抽水试验结果,单位涌水量0.00138 L/S.m ,4号井三水平石门已至B5煤层亦未发现渗水增加,证明断层带不导水。但F2下盘砾石含水层单位涌水量3.22 L/S.m,水量较大。自然流场不改变是通过H2—1含水层渗出入矿坑,H2—1含水层透水性弱,因此对矿坑充水不足为患。但该水若突然溃入矿坑,势必会造成水患,所以采煤至F2断层处需留可靠的防水煤柱。

4、地下水的补给、径流与排泄条件

井田内地下水水位标高为西高东低。地下水流向自西向东方向径流。因此,雅玛里克山西边来自西南方向的地表水与地下水补给本区地下水,地下径流进入井田后自西向东再转向北流出井田外。

5、井田水文地质类型及其复杂程度

井田内地质构造较简单,无地表水体,井田附近亦无较大的地表水体,

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现有矿井涌水量不大,因此井田水文地质条件属简单类型。

(五)、充水因素分析

井田内基岩含水层的含水性弱,而浅部裂隙较发育,加之废弃老窑较多,第四系含水层与基岩含水层之间又无隔水层,故浅部较深部含水性稍强,充水条件较好。随着深度的加大含水性与透水性愈差,充水条件亦愈差。据水质分析结果可知,4号井水质深部较浅部差,也进一步证实了这点。水质分析结果详见下表:

井下水质试验结果 表

标高(m) 843.28-848.14 (二水平) 793.66-796.45 (三水平) 总硬 39.0 91.0 暂硬 17.4 36.1 永硬 21.6 56.9 矿化度 2.142 3.684 Cl 179 369 -SO4 1058 1896 2-K+Na 445 680 ++Mg 67 295 2+从上表知,三水平比二水平水质差,证明三水平比二水平地下水的循环条件亦差,含水性也必然较弱,从而证明浅部的充水条件优于深部。

沙河子处在本井田地下径流的上游,因此该河水及河床砾石含水层之水仍是矿坑充水的主要因素之一,但其补给途径是通过基岩含水层。

需要指出的是,开采过程中一定要防止F2断层下盘砾石含水层之水溃入矿坑。

(六)、矿坑预计涌水量

1、依据4号井开拓现状及排水量求水文地质参数 公式:K=

Q(lnR0一lnr0)

π(2H一M)M求得K=0.0272m/d

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式中:K—渗透系数 (米/天)

Q—4号井平均排水量790.56 m3/d H—水头高度903.35-794.43=108.92 (米)

1线(矿井西70m)平均水位标高+903.35米,含水层底板标高+794.43米

r0—基坑半径

(275+579)÷2×186.9=159.38(米)

πB12煤巷长579米,B6煤巷长275米. 三水平运输石门B6-B12距离186.9米

R0—引用影响半径R0=2SHK+ r0=533.64(米) S—水位降落108.92米

M—B6—B12煤层间含水层厚度82.85米 п—圆周率 2、矿坑预计涌水量

首采水平定为+793米,首采煤层B6—B12,估算范围北界扩大至B18煤层(包括H2-2含水层全部,南、东、西至井田边界。)

公式: Q=

πK(2H一M)M

lnR0一lnr0求得: Q=1585(m3/d)

式中: Q—首采区(第一水平)矿坑预计涌水量(m3/d)

K—4号井渗透系数 0.0272 (m/d) H—水头高度897.80-793.00=104.80 (米)

1线平均水位标高897.80米,含水层底板标高793.00米

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R—影响半径R0=2SHK=353.88≈354(米) S—首采水平水位降落104.80米 R0—引用影响半径R0=R+ r0=928(米) r0—首采基坑半径r0=η

a+b=57.00(米) 4 a为基坑长1750米,b为基坑宽300米。 =0.17.η取1.12 п—圆周率

3、矿坑预计涌水量的可靠程度

估算矿坑预计涌水量采用的参数系井田内生产矿井4号井的实测资料。4号井排水量为长达半年的长期观测的平均值。且经过容积法及浮标法测量的验证,相差很少。经反复迭代求得K值再代入求R公式,再将求得的R值代入求K公式,求得K值0.0272米/天,接近邻区多次抽水试验资料的中值;首采水平与4号井现开采水平为同一水平。首采区基本上是现开采范围向东西方向延展扩大,南边界相同。向北仅增加了B12—B18煤层的含水层对矿坑的充水量。因此,矿坑预计涌水量是可靠的。

根据地质报告显示,矿井每天平均涌水量为791m3/d。水源主要来源于上部采空区的老塘积水、煤岩层裂隙水及春季冰雪融化的水通过地表塌陷和裂隙渗入井下的水。

ba(七)、供水水源

供水现状:农六师101团煤矿共有职工及家属200余人,其生活饮用水取自矿部附近F2断层下盘砾石含水层(H1--2)之水,现有机井一眼,取水方便,该水源地水量丰富(详见本章),水质类型属硫酸钠钙型,略有咸涩味,

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