煤矿水害分析报告 - 图文(10)

2020-04-17 04:34

正常涌水量90 m3/d,最大涌水量为130m3/d。矿井涌水量主要以顶板淋水为主。

根据本井田201孔及东南部安神煤业有2-3号水文孔抽水资料,采用大井法,对井田开采9+10号煤层涌水量进行预测。预测本井田开采9+10号煤层时,生产能力达到60万t/a时矿井正常涌水量 1200m3/d,最大涌水量

1800 m3/d。

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第六章 煤层开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评价

第一节 开采受水害影响程度的评价

井田内2号煤层已基本采空,经本次整合后主采下部9+10号煤层。随开采深度及生产能力的扩大,井下涌水量亦会随之增大。未来开采9+10号煤层时矿井充水方式主要以顶板灰岩岩溶含水层淋水为主。

根据矿区水文地质条件及矿井实际生产情况综合分析,矿井生产将来面临的可能水害主要有煤层顶板灰岩含水层水和老空积水及大气降水。

一、含水层水

1、顶板灰岩岩溶裂隙水

煤层顶板裂隙含水层将通过矿坑顶板冒落裂隙通道向矿坑充水,为矿坑充水的主要来源。太原组灰岩在井田内西部部有出露,埋藏较浅,受地势原因,补给一般,富水性受季节性变化明显,在雨季应加强太原组灰岩含水层水防治工作。据井田内201号水文孔抽水试验资料:单位涌水量为0.004L/s.m,水位标高为1241.00m。另据安神煤业2-3水文孔本含水层段抽水试验资料:钻孔单位涌水量0.0074L/s.m,渗透系数0.0278m/d,为弱富水含水层。整个井田发育5个向、背斜构造,在褶皱轴部局部可能为强含水层,当巷道掘进至向斜轴部附近时,涌水量将会增大,对矿井生产造成一定影响。

本矿井设计年产量60万t/a,预计开采9+10号煤层矿井正常涌水量 1200m3/d,最大涌水量1800m3/d。矿方根据预测涌水量建设完善的排水系统应可满足排水要求。严格按照规范进行生产,一般情况

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下顶板水对矿井生产影响不大。

综上,按照《规定》水文地质类型划分表所列内容中第一分类依据,类别为简单型。

2、底板奥灰水

底板奥灰水水位标高950m左右,对比9+10号煤层底板标高最低1120m左右,在奥灰水水位标高以上,全井田为不带压开采区。

综上,按照《规定》水文地质类型划分表所列内容中第一分类依据,类别为简单型。

二、老空区积水

由于井田煤层埋藏较浅,且井田内生产矿井及老窑较多,存在采空区或古空区积水井田内存在2号煤层、3号煤层采空区,其中2号煤层采空积水区面积706000m2,积水量104910m3。主要分布于井田中部及南部;3号煤层采空积水区面积为48332m2,积水量4261m3。分布于井田南部。

井田东南部为山西通州集团安神煤业,根据调查,该矿仅WJS-1采空积水区临近本矿边界,对本矿未来开采至井田东南边界时有一定影响。

根据调查本井田2、3采空积水区,共12处,且存在一定积水量,采空区分布具体位置、范围、积水量明确,综上,按照《规定》水文地质类型划分表所列内容中第二分类依据,类别为中等型。

三、大气降水及地表水

大气降水及地表水可通过岩土层孔隙及长期开采条件下可相互沟通的煤层顶板冒落带下渗,是矿坑充水的主要来源之一。本井田内无大的地表河流及水体,仅局部存在季节性小河与沟谷,雨季水量较

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大,旱季基本无水,一般情况下,大气降水及地表水对矿井充水影响不大,但雨季应注意预防洪水通过导水构造进入矿井。同时,受降水的周期性及季节性变化影响,矿坑涌水量随之具有显著的动态特征。

在严格按照有关安全规程情况下,对该矿的安全生产影响较小,确定其影响为简单类型。

综上,老空积水为该矿主要水害,按分类依据就高不就低的原则,矿井受水害影响程度为中等型。

第二节 防治水难易程度评价

通过对矿井充水水源、充水通道及其影响程度分析,矿井将以开采9+10号煤层为主。对矿井充水有影响的主要水体为煤层顶底板含水层水、采空区积水及地表水与大气降水,导水通道主要为冒落导水通道、井筒等。

一、顶板灰岩岩溶裂隙水的防治

9+10号煤层直接充水含水层为K2太原组灰岩岩溶裂隙含水层,单层厚度均不大,含水层间均有砂质泥岩或泥岩隔水层。依据抽水试验,均以弱含水性为主,太原组灰岩岩溶裂隙含水层横向与垂向上水力联系及补给水源条件均较差。仅在井田东南部F1断层发育部位可沟通多个含水层水的联系时,初始水量会相对较大,但稳定水量较小,一般易于排泄疏干。此外,褶皱轴部局部可能存在强富水含水层,在开采至褶皱构造轴部部位时应加强探放水工作。

针对顶板水的防治工作,煤矿投产前建设完善的排水设备可满足井下排水要求,排水泵为矿井必备设备,经济上需投入的资金有限,经济与技术可行,易于实施。

可以说,该矿顶板水防治工作需要投入的资金量较少,技术简单,

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防治水工作简单。

二、老空区积水

本井田兼并重组前各关闭矿井均开采过2号煤层,井田内2号煤层形成大面积采空区,仅原三角坡煤矿开采过3号煤层。根据调查,井田内2号煤层存在11处采空区积水区,3号煤层存在1处采空积水区。9+10号煤层开采后形成的导水裂隙带将破坏2、3号煤层与9+10号煤层间的隔水层有效厚度,特别是在隐伏构造部位,2、3号煤层采空区积水会沿导水通道进入9+10号煤层矿坑,造成矿井涌水量增大,对矿井生产安全造成威胁。设计首采工作面10101、10103、10105、10107、10109及10111上部分布有2号煤层采空积水区JS-2~JS-6,工作面标高为1150~1220m,采空区面积有472300m2,积水量70182 m3,采空区标高1262~1295m。根据《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》,9+10号煤层导水裂隙总高度为80.87m,局部会沟通2、3号煤层采空区与9+10号煤层间的水力联系,对9+10号煤层设计工作面10101~10111造成一定影响。设计工作面10103、10105、10107上覆分布有3号煤层采空区JS-1,采空积水区面积为48332m2,积水量4261m3,也对未来开采9+10号煤层构成一定影响。针对本矿2、3号煤层老空水,应先采用瞬变电磁手段对未来3年开采区上覆的采空积水区进一步探查,布设测区面积1.5km2,每平方公里30万元,共计45万元;并采用地面钻探对查明的富水异常区进行采前疏放,保证未来开采的工作面安全,但应防治探水孔成为导水通道。在开采前对上覆采空积水区积水进行地面钻探提前放水,对于工作面上

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