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1、郑煤集团振兴二矿防治水工程规划郑州煤炭工业（集团）有限责任公司振兴二矿矿井防治水中长期规划（2011年2015年）郑州煤炭工业（集团）有限责任公司振兴二矿二一年十一月 郑煤集团振兴二矿防治水中长期规划 目 录前言11矿井概况21.1 矿区自然地理概况22矿井地质与水文地质32.1 矿区地层32.1.1太古界登封群（Ar）32.1.2下元古界嵩山群（Pt32.1.3上元古界（Pt42.1.4寒武系（）42.1.5奥陶系中统马家沟组（O42.1.6石炭系上统（C42.1.7 二叠系（P）52.1.8三叠系（T）62.1.9新近系（N）62.1.10第四系（Q）62.1.11主要含煤地层及含煤性72
2、.2 区域构造72.3 主要含水层92.4矿区主要隔水层122.5地下水补给、径流与排泄条件142.6 地下水动态特征152.7断裂构造水文地质特征153 矿井充水条件173.1矿井水害情况的统计分析173.2 矿井充水水源及其特征243.3 矿井充水途径及其特征263.4 影响和控制矿井水害的主要因素304矿井水害特征及需要查明的主要水文地质问题314.1历史上矿井水害情况的统计分析314.2矿井近期与中远期分别应查明的水文地质问题324.3 矿井已经完成和基本查清的水文地质问题334.4 目前存在并需查明的矿井水文地质问题335矿井防治水技术路线与原则345.1 矿井防治水工作的基本原则3
3、45.2 矿井防治水工作的技术路线346防治水技术与工程规划356.1 主要水文地质研究工作366.2 主要补充勘探工程工作386.3 主要水害治理方法396.4井下防排水系统改造工程397防治水工程实施进度与费用概算408主要建议I44郑煤集团振兴二矿防治水中长期规划 前言郑州煤炭工业集团下属的振兴二矿作为集团公司的下属矿井，于2005年资源整合后，经过近几年采掘活动，主要受到煤层顶板第三系泥灰岩、底板L7 -8灰岩及O2灰含水层的影响，给矿井的正常安全生产带来了严重影响。随着矿井向深部延伸，矿井水文地质条件日益复杂，严重的矿井水害时刻都威胁着矿井的安全。针对矿井连续发生的水情水害和日益突显
4、的复杂水文地质条件，郑州煤炭工业集团有限责任公司及振兴二矿各级领导对此非常重视，本着以人为本，先安全后生产的基本原则，先后组织力量进行了一系列分析论证，提出了依靠科技进步，立足矿井实际条件，紧密结合矿井生产安排，整体规划，通盘考虑，分步实施的矿井防治水工作指导思想。在矿井水文地质工作整体规划的指导下，采取由区域到局部，由局部到整体，最后形成适合该矿井具体条件的矿井防治水工作技术路线和技术方法。为此，我矿全面收集和分析研究矿井已有的地质、水文地质资料，充分认识矿井水文地质条件和矿井水害特点，提出矿井在2011年2015年期间的防治水科研工作和防治水工程规划，用以指导振兴二矿生产过程中的防治水工作
5、，确保条件清楚，工程到位，措施得当和安全生产。规划工作的主要内容包括：1、全面系统地分析和研究矿井现有地质与水文地质资料；2、提出矿井存在的主要水文地质问题和矿井水害特点；3、结合矿井生产安排提出矿井防治水工作的总体规划，规划中包括防治水科学研究工作内容、矿井水文地质条件科学试验内容、矿井水情水害监测监控工作内容、矿井防治水工程内容及其具体要求； 4、研究并提出采煤工作面防治水安全技术与工程措施；5、提出矿井水文地质安全保障体系建设的具体建议；6、提出矿井防治水工程实施的进度安排及费用概算。1矿井概况1.1 矿区自然地理概况振兴二矿位于郑州市二七区与新密市交界处，行政区划分大部分归郑州市二七区
6、侯寨镇管辖，少部分归新密市白寨镇管辖，地理坐标为：东经11332171133448, 北纬343754343900，地形总的趋势是下李河河谷中地势最低，往东往西地势逐渐抬高。区内最高海拔标高为226.20m，最低海拔标高为147.30m,相对高差为78.90m。区内为山前侵蚀切割地形，地面坡度较缓，地面冲沟发育，纵横交错。振兴二矿井田内有郭小寨、刘沟、小李河、桐树洼、老坟后等几个自然村，人口约3500人，经济以农业和养殖业为主。农业主要种植小麦、玉米、红著、大豆、花生、油菜等作物，养殖业主要饲养猪、牛、羊、鸡、鸭等家畜家禽，下李河中还有少量鱼类养殖。井田内大部属郑州市郊区涵养林保护带，厂矿企业
7、较少，许多居民在省会郑州务工，从事建筑、运输、饮食等行业。供水方面，区内居民生活用水依靠从区外运水，井田以外厂矿单位有取自新近系泥灰岩和深部奥陶系石灰岩含水层的机井，水量充沛。华北高压电网从井田东部通过，电力供应能够满足工农业生产的需要。见图1-1。图1-1 交通位置示意图本矿区属淮河流域颍河水系，主要地表水体有下李河和梨园河两条河流，它们均发源于南部山区，河道方向由南向北。梨园河从井田西部界外1.5km处流过，一般流量为2.15m3/s，历史记录的最大洪峰流量达3513 m3/s；下李河流经11勘查线以东通讯设施占用地段，一般流量为2.99m3/s，历史记录最大洪峰流量为2882 m3/s。
8、两条河流均向北汇入贾鲁河，经郑州、中牟、周口等地向南注入颍河。本区属典型的温带大陆性季风气候，夏、秋季节炎热多雨，冬、春季节寒冷干燥，年平均降水量为620mm，降水多集中于79月份，约占全年降水量的60%以上。年平均蒸发量为1669mm，年平均相对湿度为65%，历年最高气温达43，最低气温达17.9，年平均气温14.5。每年6月份地面温度最高，平均31.5左右，元月份最低，平均1左右，11月到次年2月份为霜冻期，历史最大积雪厚度35cm，冻土带最大厚度22cm。每年210月份以东风、东北风为主，11月份至来年元月份盛行西北风，一般风速为3 m/s，最大风速可达18m/s。1.2 矿井及小窑建设
9、概况振兴二矿东北距郑州市区约15km，西南距新密市区约22km。振兴二矿区内有三李煤矿目前停产。三李煤矿主采二1煤层，竖井开采，开采标高在煤层底板0m等高线以浅，采掘范围内煤厚010.80m，平均6.95m左右，煤层结构简单，不含夹矸；充水方式以顶板淋水为主，次为底板L7-8灰岩涌水，新近系泥灰岩水在浅露头带常通过采动裂隙对矿井进行充水，水量不大2矿井地质与水文地质2.1 矿区地层上世纪五十年代以来，先后有中南煤田地质局127队、103队、125队以及河南省煤田地质局一队、郑州祥隆地质工程有限公司等勘查单位在三李煤勘探区进行过地质勘查工作，本井田发育的主要地层简述如下：2.1.1太古界登封群（
10、Ar）主要由黑云母斜长片麻岩组成，上部夹黑云母片岩，下部含斜长角闪片麻岩，部分具混合岩化，厚度大于1100m，主要出露于嵩山南麓。2.1.2下元古界嵩山群（Pt1）嵩山群自下而上分为嵩山组、五指岭组、庙坡组和花峪组，总厚度约2400m，岩性主要由灰黄色、灰白色、杂色石英岩、绢云母石英片岩、石英岩等组成。出露于西南部嵩山南北麓，与下伏登封群为不整合接触，2.1.3上元古界（Pt2）震旦系（Z）震旦系自下而上分为下统兵马沟组，中统马鞍山组和葡萄峪组、上统骆驼畔组、何家砦组、罗圈组，总厚度10001500m，主要由石英砂岩、砂砾岩、砂质泥岩等岩性组成，区域上大量出露于石坡口以西，与下伏嵩山群或登封群
11、地层为不整合接触。2.1.4寒武系（）井田南部西自青龙山，东至三李村广泛出露，分为下、中、上三统，不整合于震旦系地层之上。（一）下统（1）由辛集、馒头两组组成，厚度182.00308.00m，平均245.00m。底部以绿黄色泥质石灰岩、浅灰色白云岩为主，下部为灰色深灰色中厚厚层状石灰岩，上部主要为杂色砂质泥岩、泥灰岩夹粉砂岩。（二）中统（2）由毛庄、徐庄、张夏三组组成，厚392.00535.00m，平均厚464.00m。下部为紫红、黄绿色泥岩与中细粒砂岩相互叠加，偶夹石灰岩；中部为深灰色厚层状石灰岩与黄绿色页岩、泥岩相互叠加；上部为深灰灰色厚层状石灰岩，具鲕状结构，含泥质团块及条带。（三）上统
12、（3）由崮山、长山和风山三组组成，厚289.00316.00m，平均厚303.00m。下部为浅灰色厚层状鲕状白云质灰岩，中部为浅黄色中厚层状白云质灰岩，上部为厚层状含燧石团块及条带白云质灰岩。2.1.5奥陶系中统马家沟组（O2m）分布于荥巩煤田南部的白窑、宋沟至东部的徐庄、三李一线，出露广泛，假整合于寒武系地层之上，平均厚154.80m，为灰色、深灰色或蓝灰色厚层状隐晶质石灰岩，细腻，局部为犳皮状隐晶质石灰岩，夹灰黄色薄层钙质泥岩，与下伏寒武系地层为假整合接触。2.1.6石炭系上统（C2）（一）本溪组（C2b）分布于荥巩煤田南部的马沟、宋沟、瓦窑一带，为灰、深灰色鲕豆状铝土岩、铝质泥岩，局部夹
13、砂质泥岩、细粗粒砂岩；底部多为暗红色褐铁矿及赤铁矿（俗称山西式铁矿）。本组厚2.5733.69m，平均厚13.00m，与下伏奥陶系马家沟组假整合接触。 （二）太原组（C2t）为一套海陆交互相含煤地层，多隐伏于新生界地层之下，局部零星出露，组厚19.84126.94m，平均厚85.00m，主要由石灰岩、泥岩、砂岩和煤层等组成，岩石组合具有明显的三段特征，即下部灰岩段、中部砂泥岩段和上部灰岩段。含石灰岩49层，石灰岩中富产海相动物化石；含煤多达9层，其中一1煤层发育较稳定。本组与下伏本溪组整合接触。2.1.7 二叠系（P）（一）下统（P1）1. 山西组（P1s）在荥巩煤田分布广泛，为一套潮坪相或三
14、角洲相含煤地层，组厚39.59110.68m，平均厚78.00m，由深灰黑灰色泥岩、砂质泥岩、中细粒砂岩及煤层组成，产丰富植物化石 。含煤6层 ，其中二1煤层普遍可采。本组与下伏太原组整合接触。2. 下石盒子组（P1x）由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粗粒砂岩、炭质泥岩等组成，局部产煤线。可分为三、四、五、六共4个煤段。底部为细粒中粒砂岩（砂锅窑砂岩），其上为浅灰色含鲕铝质泥岩。本组厚224.00390.00m，平均厚307.00m，与下伏山西组整合接触。（二）上统（P2）1. 上石盒子组（P2sh）为灰色泥岩、砂质泥岩、细粗粒砂岩为主，偶夹薄层硅质泥岩，产薄煤层。分为七、八、九共3个煤段。本组厚
15、156.22278.82m，平均225.00m，与下伏下石盒子组整合接触。2. 平顶山组（P2p）为浅灰、灰白色厚层状中粗粒长石石英砂岩，底部多为细砾岩，硅质胶结，坚硬，上部夹薄层紫色泥岩、砂质泥岩。本组厚41.3394.00m，平均厚67.66m，与下伏上石盒子组整合接触。3. 土门组（P2t）底部为灰黄色中细粒砂岩夹暗紫色泥岩及粉砂岩；下部为紫红色、局部灰绿色泥岩、砂质泥岩，含大量钙质结核，中部夹薄层细粒石英砂岩；上部为青灰色、灰色粉砂岩、细粒砂岩，中上部夹薄层同生砾屑灰岩。本组厚270.00397.52m，平均厚333.76m，与下伏平顶山组整合接触2.1.8三叠系（T）（一）下统（T1）1. 刘家沟组（T1l）下部地层为紫红色厚层状中细粒长石石英砂岩，铁硅质胶结，具大型楔状交错层理，俗称金斗山砂岩，地表常形成单面山峰，区域上出露于崔庙、
