第六章 对矿井开采受水害影响程度和
防治水工作难易程度评价
第一节 对矿井受水害影响程度的评价
一、 含水层性质及补给条件 1.煤系地层含水层
8-2号煤层的充水主要来自巷道顶部山西组的直接充水含水层,富水性弱,矿坑涌水量不大。13号煤层其直接充水含水层是太原组砂岩裂隙含水层,据斜沟煤矿ZK923号水文孔抽水试验,单位涌水量为0.004L/s·m,富水性弱。矿坑充水的主要因素为其顶板以上砂岩裂隙含水层及第四系潜水层水沿顶板裂隙及塌陷裂隙向巷道的渗透。总之,只要矿井正常抽排水,煤系地层含水层一般不会对煤矿安全生产造成危胁。
2.奥陶系含水层
奥陶系岩溶水在井田的水位标高约为864m,13号煤层最低底板标高为820m,仅ZK22924钻孔附近底板低于奥灰水位标高,井田西部边界附近很小范围为“带压开采”。13号煤层最大突水系数为0.015MPa/m,小于受构造破坏块段突水系数的临界值0.06(MPa/m),开采13号煤层西部带压区时,受奥灰水影响较小。
井田13号煤层局部为带压开采,从含水层的补给条件和富水性分析,矿井水文地质类型为中等类型。 二、井田含水层单位涌水量
1、奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层
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据关家崖煤矿K5供水井资料:孔深280.21m,静水位标高863.86m(1990年),单井出水量530.75m3/d,含水层为奥陶系中统上马家沟组。为强富水性含水层。
2、石炭系太原组灰岩岩溶裂隙含水层
该含水层接受补给差,富水性弱,根据ZK923孔抽水试验结果;单位涌水量0.004L/s·m。属弱富水性含水层。
3.二叠系下统山西组及下石盒子组砂岩裂隙含水层
据ZK924水文孔抽水试验结果:单位涌水量(平均)0.024L/s·m,渗透系数(平均)0.0241m/d。富水性弱。
5、上第三系、第四系孔隙含水层
上第三系上新统出露于沟谷两侧和沟顶的基岩顶面上,厚度不稳定,富水性弱,单井出水量一般<5m3/d,属弱富水含水层。 据从对煤层有影响的含水层单位涌水量分析,矿井水文地质类型属简单~中等类型。
三、矿井及周边老空水分布状况
(一)周边矿井采空区积水
井田南部与西坡煤矿、山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司为邻,其他方向无矿。据调查:西坡煤矿现已关闭,井田内13号煤层可采,4、8-2号为不可采煤层。13号煤层大部采空,该矿曾越界进入本井田,其采空破坏区已与本井田采空区连通,因其位置高,矿井水流到了本井田排出井外。东坡煤矿和程家沟煤矿已整合到山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司,井田内13号煤层可采,4、8-2号为不可采煤层。井田采空区多处有积水,其积水区距本井田约500m以外,位置
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清楚,并有矿界煤柱相隔,其采空积水对本井田无影响。
(二)本井田采空区积水
井田内8-2号煤层刘家梁煤矿仅送了巷道,无采空区,本次调查无积水。13号煤层中部采空区存在5处积水, 估计5处积水量分别为9949m3、35990m3、13050m3、19765m3、4962m3。(详见矿井充水性图和采空区积水量估算表)因此在煤层开采时,对采空积水要及时查明,要注意及时疏排采空积水,确保矿井安全。
从矿井及周边老空水分布状况分析,矿井水文地质类型确定为中等类型。
四、矿井涌水量
由于本区为降水量小的半干旱区,地表径流条件好,地下水的补给来源较少,该矿目前以煤层顶板裂隙渗水、断层渗水为主,但水量不大,正常排水情况下,不会影响生产。
矿井设计生产能力120万t/a时,开采8-2号煤层时,预计其涌水量正常400m3/d,最大涌水量为533m3/d。
矿井设计生产能力120万t/a时,开采13号煤层时,预计其涌水量正常1143m3/d,最大涌水量为1486m3/d。
该矿矿井正常涌水量≤90 m3/h(西北地区),最大涌水量≤210 m3/h (西北地区),从以上涌水量资料分析,矿井水文地质类型属简单类型。
五、矿井突水量
该矿建井以来从未发生过突水事故,从矿井突水量分析,矿井水 文地质类型属简单类型。
六、开采受水害影响程度
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该矿建井以来,不论掘进和回采过程中,均未发生过水害安全事 故和因水害事故影响生产现象。从开采受水害影响程度分析,矿井水文地质类型属简单类型。
第二节 对矿井防治水工作难易程度的评述
该矿矿井充水因素为:大气降水对矿井充水的影响、地表水对矿井充水的影响、构造对矿井充水的影响、煤系地层对矿井充水的影响、奥灰岩含水层水对矿井充水的影响、采空区积水对矿井充水的影响。从以上充水因素分析,对矿井充水有影响的主要因素为采空区积水和奥灰水对矿井充水的影响,次要因素为大气降水对矿井充水的影响、构造对矿井充水的影响、煤系地层对矿井充水对矿井充水影响。针对以上因素,该矿应做好地面防治水工作、井下探放水工作和带压开采防治工作。
一、建立建全疏水、防水和排水系统
该矿主、副井均建在沟旁,其位置均高于调查的最高洪水位,现有防排水系统及设施能满足目前矿井生产建设的需要。该矿应按煤矿防治水规定,收集矿区近百年来当地最大降水量和最高洪水位资料,完善矿井疏、防、排水系统。该项工作从技术上可行,在经济上也能达到。
二、井下探放水工作
建立专业探放水队,购置一定数量探放水设备,坚持“预测预报、有掘必探、先探后采、先治后采”的原则,对采空区积水区进行探放,保证安全生产。该项工作从技术上可行,在经济上也能达到。
三、进行水文地质补充勘探,进一步查明井田带压区的断裂构造
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的分布、导水性,查明奥灰含水层的富水性并取得有关水文地质参数,,在此基础上做好带压开采设计。该项工作从技术上可行,在经济上也能达到。
从矿井防治水工作难易程度分析,矿井水文地质类型为简单类型。
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