根据区内水文地质填图资料整理:地表水与水库的动态变化强烈,雨季河水流量增大,水库储水量增加,旱季河流干涸或变为溪流,水库储水量减少。潜水的动态变化较为明显,水位、水量随季节变化而变化,雨季水位上升、水量增大,旱季水位下降、水量减少,承压水的动态变化相对较小,变化周期相对较长,明显滞后于潜水。
区内地表水、地下水主要受气候影响而产生动态变化,大气降水是其主要影响因素,故地表水、潜水与大气降水之间的关系较为亲密,大气降水对地表水、潜水的水位、水量起控制作用。承压水动态变化较小,与大气降水之间的关系不大,而在东南部补给区内,则与大气降水有着一定的水力联系。
2、地下水的补给与排泄条件
(1)潜水:区内潜水主要接受大气降水的垂直渗入补给,其次为地表水库及间接性河水的渗入补给,局部为承压水的越流补给。潜水与河水、潜水与承压水常形成互补关系。区内蒸发量大,地表植被稀少地形切割严重,坡度较大,大气降水地面流失量大,渗入量小,入渗系数在0.1以下。潜水沿地面沟谷方向迳流,总体流向由南东至北西。区内潜水以蒸发排泄为主,人工开采排泄及迳流排泄次之。
(2)承压水:区内承压水主要为侧向迳流补给及大气降水的直接渗入补给,次为潜水的下渗补给。碎屑岩类含水岩段在区内大面积出露,特别在沟谷中切割较深,故其以大气降水的直接渗入补给及河谷潜水的侧渗补给为主;埋藏较深的岩段,其以侧向迳流补给为主。局部可接受潜水、大气降水的渗入补给。根据区内承压水的水位标高分析,其迳流方向总体为由南东流向北西
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方向。区内承压含水层的富水性均较弱,溶解性总固体值及pH值均较高,水化学类型以氯化钾、钠型为主,由此可见,区内承压水的水交替能力较弱,运动缓慢,迳流条件相对较差。区内承压水以侧向迳流排泄为主,越流排泄次之,局部可通过透水天窗向上排泄。
(三)、露天矿开采期内地下水涌水量计算 预算公式为:
Q=1.366×K×(2H-M) ×M/ Lg(R0/r0) 式 中:
Q——露天矿坑预计涌水量;m/d; K——渗透系数;0.03913m/d; H——水头高度;81.19m;
M——含水层厚度平均值;30.96m; F——采掘场面积;90×10m; r0——采掘场引用半径;535m; R0——引用影响半径;2535m; 计算结果为Q=320m/d。 (四)、地下水控制方案
根据含水层水文地质条件及涌水量预测情况,加之近几年的实际开采涌水量统计分析,设计确定采场无需预先疏干,采取地下涌水与露天采场内正常降雨径流汇水一并排除。
七、环境地质
1、自然环境
煤矿地表植被稀少,生态脆弱,水土流失严重,干旱少雨,
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冬春季节多风,易形成扬沙或扬尘。
2、剥挖活动产生的环境影响
a、煤、岩的堆放及运输中造成粉尘及煤尘污染,使空气中悬浮物含量增加,污染大气环境。
b、矿坑积水的排放造成地下水位的下降。
c、剥离物堆积浪费土地,其堆放被雨水淋溶冲刷污染土壤、水源。
d、边坡一旦滑坡会造成非预计的大量剥离物,爆破作业产生瞬间超标噪声。
3、瓦 斯
据区内各煤层27件瓦斯测定资料表明,各可采煤层瓦斯(CH4)含量均为“0”。在瓦斯成份中多以氮气为主,各煤层变化83.73%~96.93%,平均为93.57%,其次是二氧化碳,变化在2.47%~15.7%,平均为5.89%,重烃含量甚微。属CO2-N2带;瓦斯及含量:CH4 0.00ml/g,低于1m/t;CO20.02~0.90ml/g;其煤层总含气量<5m/t。
根据瓦斯含量测定结果,本矿属低瓦斯煤矿,但在生产中应予以注意,防止瓦斯局部聚集造成危害。
4、煤 尘
据本矿27件煤芯煤样爆炸性试验表明,各煤层爆炸性试验的火焰长度为370mm~420mm,平均为399mm,扑灭火焰的最低岩粉量平均值为60%~80%,平均为69%,各煤层可燃基挥发份均大于37%,故各煤层均有爆炸性危险。
5、煤的自燃
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依据“内国土资储备字【2009】88号”文对本矿新的《生产勘探报告》证明,本矿开采煤层属易自燃煤层。
6、火区对环境影响
a、火区燃烧损失煤炭资源并造成大量的呆滞煤量; b、产生H2S、SO2、CO、CO2、NO2等有害气体; c、烟气的排放同时产生粉尘; d、排放大量热量;
e、煤层受高温影响产生的酸碱化合物使水体含有氯化物、硫化物等强致癌物质,并使饮用水味道变咸发苦;
f、破坏原始地貌及植被。
第四节 采场临界情况及其影响
一、周边煤矿
羊场煤矿北、东、西北与李五兴煤矿(露天开采0.60Mt/a)相邻,李五兴煤矿开采2-1下煤层。南边2.5km处有北联电煤矿(井工开采),西边除李五兴煤矿外暂不设矿权,本矿与相邻煤矿自建矿以来未发生过越界开采、瓦斯、煤尘爆炸、冒顶、井下突水等安全事故。
二、对临界的影响采取的措施:
1、爆破产生的地震效应影响房屋、公路及其他建筑物安全时,采取高精度导爆管逐孔微差起爆法起爆,减小地震效应。
2、过小煤窑采空区时,必须制定安全技术措施。
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第二章 采区划分及拉沟位置 第一节 首采区及拉沟位置
一、拉沟位置
该位置以东的非工作帮与北部灭火工程的工作线相连接,其暴露出的工作线长度完全可以满足生产规模需要,在现有的工作面基础继续向东推进,可以使得剥、采、排同时达到标准要求,也满足露天开采与灭火工程集中合并的产业需要。
因此优化设计不重新拉沟,为了能与目前火区治理工程良好的结合起来,拉沟位置是在目前开采现状的东部工作帮基础上,南北向布置工作线,由西向东推进。该处位置煤层覆盖薄、煤层赋存稳定、开采条件良好,并可以减少优化后的矿井基建工程的初期投入,保证了矿井的经济效益。
二、首采区主要技术特征
选定了拉沟位置也同时选定了首采区,即为矿田北部,包含了火区治理范围。拉沟位置在首采区的西部,近南北向布置,由西向东推进;工作线平均长850m,首采区地表东西平均长1.58km,南北平均宽0.94km,地表面积1.49km,平均开采深度80m,平均剥采比为8.5m/t,服务年限9.22a。
首采区地表、底板的拐点坐标见表2-1-1。
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