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1、山西右玉玉龙煤业有限公司防治水工程设计方案2013 年 1 月目 录 1前 言为进一步加大我矿防治水工作，不断提高我矿防治水能力，有效防范水害事故的发生，以科学发展观为统领，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，牢固树立安全展理念，严格执行煤矿安全规程 、 煤矿防治水规定 、认真贯彻落实山西省人民政府转发山西省煤炭厅关于进一步加强防治水工作若干规定晋政办发【2011】70 号文件精神，加大我矿防治水工作力度，提升我矿防治水能力，有效防范水害事故发生，特制定本防治水设计方案。第一章 矿井概况第一节 矿井概况1、交通位置和范围山西右玉玉龙煤矿位于右玉县城东南 30km 的元堡子乡辛屯村南，属
2、大同煤田南部石炭系煤田的西北边缘。行政区划隶属右玉县元堡子乡。地理坐标为：北纬：3 944 14 3945 40 。东经：11234 24 11236 16根 据 山 西 省 煤 矿 企 业 兼 并 重 组 整 合 工 作 领 导 组 办 公 室 晋 煤 重 组 办 发【2009】18 号文件所附“朔州市右玉县煤矿企业兼并重组整合方案矿井明细表” ，和山西国土资源厅 2009 年11 月 3 日发放的 C1400002009111220041775 号采矿许可证批准，山西右玉玉龙煤业有限公司重组整合井 田 范 围 由 以 下 9 个 拐 点 连 线 圈 定 。 井 田 东 西 长 约 2.66
3、km， 南 北 宽 约 2.65km，井 田 面 积 5.5599km2。 批 准 生 产 能 力 120 万 t/a， 批 准 开 采 9 11 号 煤 层 。玉龙煤矿有简易公路直通右玉（油坊）山阴（岱岳）公路，东南距同蒲铁路线岱岳站 30km，东至金沙滩站 40km，交通较为方便。矿井开拓开采：工业场地位于井田中东部，场地标高+16211630m，矿井采用斜井开拓，现有三个斜井，分别为主斜井、副斜井和回风斜井。其中主井坡度 29，斜长 333.5m 至 9 号煤层底2板，作为出煤和进风井。副井坡度为 23，斜长 276.1m，作为提矸、下料、行人和进风井，回风斜井坡度为 18，斜长 423
4、.4m，作为行人和回风井。采煤方法长壁采煤，开采顺序：每个采区含可采煤层两层，煤层间的开采顺序为 9#、11#。矿井建设时，山西右玉玉龙煤业有限公司开拓准备系统按 120 万吨/年建设。目前矿井基建已完成，首采工作面2012 年已全部采完，并进行永久封闭，2013 年接续 1902 备采面，同年并投入生产。第二节 自然地理1、地形、地貌本区位于大同盆地西缘，洪涛山以北，属山前丘陵区，地势平缓，井田内总体表现为南高北低，最高点位于井田南部土梁，海拔为+1516.60m，最低点位于西北部的大沙沟河漫滩上，海拔为+1409.00m，相对高差 107.60m。2、地表水系地表水系：本区属海河流域，桑干
5、河水系。区内无常年性河流，只在井田中部分布一条较大沟谷大沙沟，平时一般干涸无水，仅雨季时有短暂洪水排泄，向西北汇入元子河。元子河雨季最大流量达 980m3/h，河床宽度为 300500m，于井田西北侧由北向南流过，为井田附近主要河流。（一）气象本区属于黄土高原中温带大陆性气候，冬季严寒，夏季炎热，气候干燥，风沙严重，昼夜温差大。（二）地震本区位于山西地震带的北部边缘，地震活动较强，频率较高，最大震级 6.5 级，基本地震烈度 7 度。第三节 矿区小煤窑开采情况邻近矿井情况：3井田北为东洼北煤矿，东与南阳坡煤矿、喜鹊沟煤矿毗邻，西部和南部无煤矿。1、东洼北煤矿，于 1990 年动工兴建，1997
6、 年 10 月投产，同为整合兼并重组矿井，批准开采 9、11 号煤层，设计能力为 120 万 t/a，现开采 9 号煤层，矿井生产采用一对斜井，一个回风立井进行开拓，其中主井坡度 26，斜长 484m 至 11 号煤层底板，作为出煤、进风井。副井坡度为 18，斜长 451m，作为回风和行人井。采煤方法为倾斜长壁式，2、喜鹊沟煤矿于 1985 年动工兴建，1991 年 5 月正式投产，批准开采 9 号煤层，实际生产能力 90 kt/a，现开采 9 号煤层。矿井生产采用一对斜井进行开拓，其中主井坡度18，斜长 221m 至 9 号煤层底板，作为出煤、提矸、下料和进风井。付井坡度为 25，斜长 23
7、0m，作为回风和行人井。采煤方法为短壁刀柱式，目前已整合为玉龙煤业有限公司。根据矿方提供资料和本次调查，本矿及周边各矿除上述喜鹊沟煤矿外，其它煤矿均没有越界开采情况，其中东侧南阳坡煤矿现在其井田东部开采，西部为实体煤，北侧东洼北煤矿于 1990 年建矿，现开采范围均距本井田边界有一定距离，且开采时在矿界边缘留设了20m 的矿界保护煤柱，没有发现相互连通现象，目前未构成对本矿生产的不利影响。但本矿在今后开采中还须经常调查邻矿开采情况和采空区积水情况，以防巷道相互贯通引发各类事故。第二章 矿井地质、水文地质及防治水设计第一节 矿井地质一、区域地质（一）区域地质、构造特征1）地层本井田位于大同煤田西
8、南边缘，属于黄土掩盖区。根据以往地质勘查资料结合井筒所揭露的实际地层情况，井田内赋存地层由老到新为：奥陶系、石炭系、二叠系和第四系。4现分述如下：（二）奥陶系中统上马家沟组（O2s）为煤系地层基底，主要为灰、灰黄色厚层状石灰岩及白云质灰岩，夹有少量泥灰岩，岩石致密、坚硬，裂隙及小溶洞发育，裂隙多被方解石脉充填，含动物化石。本区揭露厚度 260m。（三）石炭系（C）1中统本溪组（C2b）主要由深灰灰黑色泥岩、砂质泥岩，灰、灰白色砂岩及 12 层石灰岩组成。底部为浅灰灰白色铝土质泥岩和棕红色铁质泥岩。本组地层厚度 18.0026.64m，平均厚度22.10m，与下伏奥陶系地层为平行不整合接触。2上
9、统太原组（C3t）为本井田主要含煤地层，主要由灰白、浅灰色砂岩，深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩及煤层组成，富含植物化石，局部有风化现象。底部 K2 砂岩层位稳定，为太原组与本溪组的分界标志。本组厚 85.00110.00m，平均 100.76m，与下伏本溪组呈整合接触。（四）二叠系（P）1.下统山西组（P1s）由灰黄色、浅灰色、灰白色砂岩，浅灰色、灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩及煤层组成，下部含植物化石。底部 K3 砂岩层位稳定，为山西组与太原组的分界标志。本组厚 59.0075.00m，平均 68.22m，与下伏太原组呈整合接触。2.下统下石盒子组（P1x）岩性以深灰色泥岩、砂质泥岩夹粉砂岩为主，底
10、部为灰色中细粒砂岩（K4） 。井田残留厚度 44.00m 左右。（五）第四系（Q）5第四系在井田内极为发育，全区被其所覆盖，厚 4.00-61.00m,平均 24.73m。1.中上更新统（Q23）浅红色、土黄色亚砂土、亚粘土为主，夹有钙质结核。厚 4.0047.10m，平均19.73m，与下伏地层为角度不整合接触。2.全新统（Q4）为现代河流沉积物，由亚沙土、砂、卵石组成，分布于元子井田西部大沙沟河床及两侧的平缓地带。厚 020.00m，一般 5.00m，与下伏地层为角度不整合接触。二、矿井水文地质（一)地表河流玉龙煤矿位于神头泉域补给径流区，地貌属黄土丘陵区山间洼地，东部和西北部为黄土丘陵，
11、中间呈带状山间洼地，地势较为平坦。井田内无常年性河流，各大小沟谷，平时干枯无水，仅雨季有洪峰通过，其中较大沟谷为西部大沙沟，雨季洪水汇集于沟中，由南向北流出井田，然后向西北流入元子河，井田属海河流域永定河水系桑干河支系元子河支流，工业广场位于井田东部，周边地表无不良工程地质现象，且不受洪水危害。(二)井田含水层1、奥陶系岩溶裂隙含水层奥陶系主要为岩溶裂隙含水层，据邻区资料，多数钻孔在钻进至石灰岩时漏水，富水性较强，据井田东南侧 6km 处 609 号水文孔抽水试验结果，单位涌水量为0.210.28L/s.m，渗透系数 1.081.278m/d，水位标高 1201.10m，裂隙发育，且多被方解石
12、充填，本含水层富水性及导水性均较好，水量较大， 水质类型为 HCO3SO42Ca2Mg2型水。根据 609 号水文孔资料推测，本井田奥灰岩溶水水位标高在 1204m 左右。2.太原组砂岩裂隙含水层6太原组是本区主要含煤地层，9 号煤层上部砂岩及 K2 砂岩是本组主要含水层段，含水层厚 1020m，9 号煤层上部砂岩呈半风化状，岩石较为破碎，裂隙发育。本矿在开采9 号煤层时，砂岩裂隙水经过冒落带或断层直接进入矿井，矿井涌水量在 300m3/d 左右，由于矿井排水，太原组地下水位已大幅度下降，在影响半径范围，地下水位已降至 9 号煤层中。据东洼北煤矿 3 号水文孔抽水试验，静止水位深 149.52
13、m，单位涌水量0.02850.04L/s.m，渗透系数 0.08560.1001m/d,富水性弱。水质类型：HCO3CaMg 型水，矿化度 340mg/L，总硬度 238.42mg/L，PH 值 7.07。3.山西组砂岩裂隙含水层山西组地层埋藏浅，近地表岩石均已风化，属风化裂隙水，该含水层与上部冲积层水局部沟通，富水性较好。有时第四系上更新统砂层与山西组地层直接接触，水力联系密切。在矿坑排水疏干范围内，山西组含水层基本已无水。东洼北煤矿 3 号孔山西组抽水试验时，静止水位埋深 85.20m，基本已到孔底，成干孔状态。4.第四系孔隙含水层第四系孔隙含水层在本区分布范围较广，含水层为第四系上更新统
14、砂、砂砾石层，厚4.8510.00m，颗粒粗，以粗砂、砾砂为主，局部富水性较好。东洼北煤矿在区内打的两口浅层水井，出水量 300400m3/d，富水性中等。水质类型为 HCO3Ca.Mg 型，矿化度 215mg/L，总硬度 185.87mg/L，PH 值 8.30。（三） 、隔水层本区隔水层有石炭系中统本溪组地层和上更新统粘土层。本溪组岩性主要为灰色砂质泥岩、泥岩，灰白色铝质泥岩组成，加少量中细砂岩，局部为灰岩，厚18.0026.64m，平均 22.10m。本组地层普遍发育，连续性强，是煤系下伏良好的隔水层。上更新统粘土在本区分布比较广，厚度一般在 410m，是煤系地层上覆良好的隔水层。（四）
15、 、地下水补给、排泄条件7本区地下水补给来源主要为大气降水入渗补给。区内第四系松散层分布范围广，可以直接接受大气降水入渗补给，补给条件好，山西组、太原组含水层其上覆一般都有上更新统粘土覆盖，具有隔水作用，但在局部地段，粘土已被冲蚀，并形成天窗，第四系砂砾石层孔隙水通过天窗向山西组补给，煤系砂岩裂隙水与第四系孔隙水有一定的水力联系；奥陶系石灰岩溶水则接受区外侧向补给，由于岩溶裂隙、孔洞比较发育，其补给条件相对较好。井田内地下水排泄以垂向排泄为主。煤系砂岩裂隙水通过矿井排出地面形成了以矿井为中心的排泄疏干网；第四系孔隙水一部分以蒸发形成垂向排泄，一部分补给了煤系地层，少部分通过水井人工排泄；奥陶系
16、岩溶水则通过岩溶裂隙向西南方向流向神头泉。三、含煤地层井田含煤地层为大同煤田的下煤系，即石炭二叠系煤岩系，其主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。现叙述如下：1.太原组（C3t）主要由灰、灰白色砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、高岭质泥岩和煤层组成。该组为本区主要含煤地层，含 4、7、9、10、11、12 号煤层，其中 9、11 号煤层为主要可采煤层，赋存稳定，其余各煤层为局部可采或零星赋存煤层。本区由于煤层埋藏浅，4、9 号煤层有不同程度的风氧化。2.山西组（P1s）由一套灰、深灰、灰白色碎屑岩、粉砂岩、砂质泥岩和煤层组成。本组含煤 2 层，其中：山西组中部的 2 号煤层分布有零星可采点，3 号煤层以不稳定煤线赋存。最底部发育一层灰白色碎屑岩（K3） ，赋存稳定，作为与太原组的分界标志。本井田可采煤层均赋存于石炭系上统太原组，其中
