山西煤销集团黄山煤业有限公司15101回采工作面探放水设计
落柱长141米、宽92米。
3)黄泥冲刷带
井下主回风大巷、主皮带运输大巷、胶轮车运输大巷及15101运输顺槽掘进施工过程中揭露黄泥冲刷带1处,冲刷带长度220米左右、宽度不详,其中15101运输顺槽在掘进至冲刷带边缘时发生过突水(突水地点距15101运输顺槽开口处180米,当时突水量150m3/h)。目前主皮带大巷仍在“黄泥冲刷带”中施工。
二、煤层
煤层内生裂隙发育,沉积较稳定,结构较简单,煤层厚度变化不大,一般在4.45~5.50m之间,平均4.9 m,根据揭露情况,煤层倾角一般在-3°~+6°之间,局部地点达10°左右。
三、水文地质特征 1、地表水
井田内沟谷平时干涸,只有雨季才有少量蓄水,沟谷汇水在雨季对回采工作面有一定影响。
2、含水层组特征
(1)本区奥灰岩溶含水层以下马家沟组灰岩岩溶裂隙较为发育,水位标高717.87m。按水力坡度3‰推断本井田奥灰水位714-728m。本井田15号煤层最低底板标高950m,高于奥灰水位,故奥灰水对煤层的开采无影响。
(2)石炭系砂岩裂隙及碳酸盐岩溶裂隙含水层组 该含水层在井田内部分地段埋深较大,含水层层间为厚度不
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等的泥岩类隔水层,相互间水力联系较弱,地下水具承压性,局部地段为潜水。据区域水文地质资料,一般岩溶及裂隙不够发育,富水性弱。水位埋深17.98m,水位标高1026.64m,对回采工作面影响较小。
(3)二叠系下统山西组及下石盒子组砂岩裂隙含水层组 该含水层在井田内中部由北向南沿楼凤山、东掌山一带赋存,其他部分剥蚀,由于补给有限,该含水层富水性弱,对回采工作面影响较小。
(4)二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层组
井田内仅赋存于楼凤山、东掌山山峰一带,由于地势较陡,雨季仅接受少量补给,属弱富水性含水层,对回采工作面影响较小。
(5)第四系松散沉积物孔隙含水层
井田内第四系中上更新统广为分布,岩性为亚粘土、亚砂土、孔隙率差,井田地形坡降较大,大气降水排泄较快,下渗量很小,故含水性微弱。局部较大沟谷底部的砂砾石层,含水层厚度因地而异,水位埋深较浅,一般富水性较弱,水质较好,水位及水量季节性变化大,对回采工作面影响随季节变化,雨季时影响较大。
3、井田内主要隔水层
(1)石炭系上统太原组底部及石炭系中统本溪组隔水层 主要由塑性的泥岩、铝质泥岩或砂质泥岩组成,一般厚度变化较大,区域范围内阻隔其上下含水层之间的联系。
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(2)二叠系砂岩含水层层间隔水层
主要由具塑性的泥岩、砂质泥岩泥岩组成,呈层状分布于各含水层之间,阻隔其上、下含水层之间的水力联系。
4、主要含水层的补、径、排条件
井田大面积为第四系黄土覆盖,以角度不整合覆盖于太原组、山西组、下石盒子组地层之上。井田内山西组、下石盒子组、上石盒子组含水层水主要来源为大气降水的入渗补给,大气降水通过地表黄土入渗或直接补给各含水层。奥灰岩溶水的补给主要靠井田东部外围灰岩出露直接接受大气降水的入渗补给,由东向西径流,最终排向辛安泉。
第二节 矿井充水因素分析
一、充水水源及其影响程度 1、大气降水对矿井充水的影响
由于煤层埋藏较浅,因此大气降水是矿坑水的主要来源,一般雨后10-15天,矿井涌水量即显著增加。 2、地表水对矿井充水的影响
井田内冲沟之中仅在雨季出现短暂洪流,可对井田基岩地下水及矿坑水产生一定的影响,对15101回采工作面有较小影响。 3、周边矿井对本井田煤层对开采影响
(1)3#煤层:本工作面上覆岩层中未赋存3#煤。 (2)9#煤层:矿井整合改造以前,在井田内共有5座煤矿曾开采9#煤层,分别为辛寨梨园煤矿、牛王岭煤矿、河南庄煤
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矿、国营冯坡煤矿、柳树沟煤矿、原河南庄煤矿古空区。其中牛王岭煤矿、原河南庄煤矿对15101回采工作面有影响,根据《水文地质类型划分报告》提供的数据,牛王岭煤矿采空区积水面积为45566m2,积水量为4278m3;原河南庄煤矿空区积水面积为82544m2,积水量为7743m3。根据《地质报告》实际调查及工作面掘进所揭露的情况,牛王岭煤矿采空区积水面积为223610m2,积水量为6710m3,原河南庄煤矿空区积水面积为248420m2,积水量为7450m3,总水量大于《水文地质类型划分报告》中所提供的数据。最大积水量合计为14160m3。
采用下列经验公式计算导水裂隙带高度: H=30M+10
式中:H——导水裂隙带高度,m;
M—— 煤层厚度,m。
15号煤层厚度4.45~5.50m,经计算导水裂隙带高度73.29~80.36m。9、15号煤层间距最大为37.3m,最小层间距为35.0m,平均层间距为35.8m,15号煤层导水裂隙带能达到9号煤层采空区,对15101回采工作面影响很大。
(3)15#煤层:井田内共有7座煤矿曾开采15#煤层分别为原牛盆煤矿、原小庙山煤矿、原上好牢东沟煤矿、原国营冯坡煤矿、原柳树沟煤矿、原辛寨梨园煤矿、原牛王岭煤矿。其中原牛盆煤矿采空区、原牛王岭煤矿巷道积水对15101回采工作面有影响,根据《地质报告》及《水文地质类型划分报告》提供的数据,牛盆煤矿采空区积水面积为86800m2,积水量为15450m3;原牛王岭煤矿巷道积水面积为1870m2,积水量为2990m3,最大积水量合
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计为18440 m3。
具体采空区面积及积水量见下表:
采空区积水量统计表
积水区 编号 积水地点 (工作面) 牛盆废井副井古空区 小庙山煤矿采空区 国营冯坡煤矿采空区 矿井南部古空区 辛寨梨园煤矿采空区 牛王岭煤矿采空区 原河南庄煤矿采空区 国营冯坡煤矿采空区 柳树沟煤矿采空区 原南河煤矿采空区及古空区 积水面积(m) 149120 163480 112660 189670 614930 188690 223610 248320 202890 174070 285690 1323270 1924 1870 86800 29610 49010 320690 59370 19230 37690 606194 2544394 33050 2积水量(m) 23040 25260 17410 29300 95010 5660 6710 7450 6090 5220 8570 39700 3080 2990 15450 3备 注 采空区积水估算公式: Q=SMKη 式中: S-积水面积(m) M-煤层厚度(邻近钻孔m) K-积水系数(0.03) η-回采率(3、9号煤30%,15号煤层牛盆、冯坡40%,其余30%) 巷道积水公式: Q=SHk 式中: S-积水面积(m) H-巷道高度(m) K-积水系数(取0.8) 33Q3-1 Q3-2 Q3-3 Q3-4 小计 Q9-1 Q9-2 Q9-3 Q9-4 Q9-5 Q9-6 小计 Q15-1(巷) 原辛寨梨园煤矿巷道积水 Q15-2(巷) 原牛王岭煤矿巷道积水 Q15-3 Q15-4 Q15-5 Q15-6 Q15-7 Q15-8 Q15-9 小计 合 计 Q15邻-1 原牛盆煤矿采空区 原小庙山煤矿采空区 原上好牢东沟煤矿 采空区 原国营冯坡煤矿 采空区 原柳树沟煤矿采空区 原柳树沟煤矿采空区 古空区 2577344 南部开花山煤矿 采空区 2270 7280 61570 8550 2770 5430 109390 244100 4760 4、奥灰水对矿井充水的影响
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