可通过冒裂带向矿坑充水,为矿坑充水的主要来源之一。
根据《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》,导水裂缝带高度计算公式:
2、3号煤层按公式 Hf?9+10号煤层按公式Hf?HMf
100M?5.1计算。
3.3n?3.8100M?11.2计算,
2.4n?2.1—导水裂隙带最大高度
—煤层采厚(2号、3号煤层厚度分别为0.33-1.02m、0-0.90m,
9+10号煤层厚度为2.04-2.69m)
n—煤层分层数(取1)
2号煤层计算得导水裂隙带最大高度为19.47m,3号煤层计算得导水裂隙带最大高度为17.78m,2号煤层扰动破坏裂隙高度为15m,所以3号煤层开采导水裂隙带总的高度为32.78m。井田西部煤层埋藏较浅,井田西部地区开采2、3号煤层形成的导水裂缝带可到达地表,因此,顶板以上含水层水与大气降水及地表水可通过导水裂缝带进入2、3号煤层,已形成的2、3号煤层采空区中存有积水。
9+10号煤层计算得导水裂隙带最大高度为65.87m,3号煤层扰动破坏裂隙深度为15m,所以9+10号煤层开采导水裂隙带总高度为80.87m。根据井田施工钻孔资料, 9+10号煤层顶板距3号煤层底板平均距离约为73.76m,小于开采9+10号煤层形成的导水裂缝带最大高度,会沟通2、3号煤层采空区与9+10号煤层间的水力联系。
(2)井筒及封闭不良钻孔:
兼并重组后井田内报废的井筒较多,降水易沿井筒进入矿井。而且,矿井井筒穿过揭露的所有含水层,含水层中地下水必将沿井筒流
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入矿井,但经过石块与水泥衬砌的井筒对矿井充水的影响不大。井田内钻孔由地表至煤层底板,为防止煤层与含水层沟通,通常在煤层顶、底板采用泥浆或水泥材料封闭,但由于部分钻孔因封孔质量问题,在采掘生产过程中,一旦被揭露,可能构成突水。
目前矿坑的充水通道主要是冒落导水裂隙带和井筒。 三、矿井充水强度 1、矿井涌、突水量
矿井原采2号煤层时,矿井涌水量主要以顶板淋水为主,矿井生产规模30万t/a,矿井正常涌水量90 m3/d,最大涌水量为130m3/d。矿井目前为止,未发生突水现象。
2、矿井充水性及涌水量预测 (1)矿井充水性
井田2号煤已开采完毕,9+10号煤尚未开采。根据矿井开采2号煤层,生产规模达到30万t/a(每年按330个工作日计算),矿井正常涌水量90 m3/d,最大涌水量为130m3/d。富水系数为0.099~0.143 m3/t。依据水文地质勘查规范,2号煤层矿井为充水性弱的矿井。
井田内因9+10号煤层尚未开采,相邻山西通州集团安神煤业开采2号煤层,无法对9+10号煤层矿井充水性进行评价。
(2)矿井涌水量预测。
井田拟采9+10号煤层,设计生产能力60万t/a,采用大井法,根据井田内有201号水文孔,矿井东部安神煤业有2-3号水文孔抽水资料,对9、10号煤层涌水量予以预算。
选用公式:
选用承压转无压完整井涌水量公式,如下:
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Q?1.366K(2H?M)M R?r0?10?SK lgR?lgr0式中:Q-预算涌水量(m3/d); M-含水层厚度(m);
H-水柱高度,为静止水位至疏干标高的距离(m);
S-水位降深,为静止水位至疏干标高的距离,本次计算H 与 S数值相同(m);
K-渗透系数(m/d); R-影响半径(m);
r0-引用半径,视计算区域范围为不规则形状,煤矿资源整合,先期开采地段面积(F)约2.5×106m2。
采用公式为r0=
F?=892.06m。
对于9+10号煤层:M=18.52m;H=S=1241-1100=141.00m;k=0.0278m/d;r0=
F?=892.06m;R=1127.15m。
将参数带入上述公式,得:
对于9+10号煤层,矿井涌水量为1823.82m3/d,此值可作为最大涌水量值;正常涌水量可采用经验值,既为最大值的2/3为1216 m3/d。
经预测分析,当矿井生产能力为60万t/a时,开采9+10号煤层,正常涌水量为1200 m3/d,最大涌水量为1800m3/d。
第五节 井田及周边矿井老窑水分布状况
据本次调查及查阅资料统计山西沁源康伟李城煤业有限公司煤
矿2号、3号煤层采空区积水情况见下表,各部分采空区积水范围根据调查资料、采(空)区平面形态及煤层底板等高线确定,
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面积采用MapGis软件计算所得,采空区按采空积水计算静积水量,静积水量计算公式:
KMFQ采=
cos?K为老空充水系数,0.25~0.50,取0.25;
M为采空区煤层采高及煤厚(m),取煤层平均厚度,本井田2
号煤层平均厚度为5.79m,9+10号煤层平均厚度为0.90m。
F
为采空区积水区的水面投影面积(m2);
?为煤层倾角,本井田2号、3号煤层倾角根据资料取8°;
由表5-5-1可知,井田内2号煤根据调查资料,形成了采空区、古空区共18个,其中采空积水区11个,采空积水区面积为1500~42500m2不等,总面积约为706000m2,积水量约为223~42500m3不等,总积水量约为104910m3。3号煤层采空区1个,采空积水区面积48332 m2,积水量4261m3。相邻东南部山西通州集团安神煤业有限公司开采2号煤层,并形成一定采空区,仅WJS-1号采空积水区距离本井田较近,采空积水区面积73000 m2,积水量10848 m3。
一、井田内老空水分布状况
经本次重组后,井田内存在2号煤层、3号煤层采空区,且采空区中不同程度存在积水。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。
井田内的采空积水区总面积为754332m2,积水量109171 m3。 二、相邻矿井老空水状况
本井田东南部相邻山西通州集团安神煤业有限公司开采2号煤层,且形成一定采空积水区,但距离本井田边界较近处只有WJS1采
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空积水区,采空积水区面积73000 m2,积水量10848 m3。
2、3号煤层采空积水区水量估算一览表 表5-5-1
采 空 区 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 合计 19 20 21 22 合计 1 面积2(m) 224172 191120 13472 12984 42115 84970 613078 139988 1370 2064 2928 48040 15686 56831 26819 6747 21238 16792 146535 8718 30790 3995 95538 K 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 参 数 选 取 M(m) F(m)/ 编号 2α(°) 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 Q (m3) H (m) 备注 原李城煤业2# 原李城煤业2# 原李城煤业2# 原李城煤业2# 原李城煤业2# 原李城煤业2# 原杨氏煤业2# 原杨氏煤业2# 原新安煤业2# 原新安煤业2# 原新安煤业2# 0.59 112000/JS1 0.59 95600/JS2 0.59 6700/JS3 16644 1317 14201 1293 996 3121 6316 1301 1296 1267 0.59 21000/JS4 0.59 42500/JS5 0.59 306500/JS6 0.59 70000/JS7 0.59 1500/JS8 45548 1262 10402 1278 223 4220 1991 1248 104910 11442 4261 1228 1232 1223 1209 0.59 28400/JS9 0.59 13400/JS10 706000 77000 0.59 8400/JS11 0.59 73000/WJS1 10848 1050 山西安神煤业2# 0.35 48332/JS1 1267 原三角坡煤业3# 第六节 矿井充水状况
一、矿井突水状况
矿井目前为止,未发生突水现象。 二、矿井涌水量状况
本矿为基建矿井,现在处于基建阶段。矿井在基建过程中涌水量为120 m3/d;矿井开采2号煤层时,生产规模达到30万t/a,矿井
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