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1、安全生产水灾事故应急处理预案1 矿井水害程度分析和事故类型多伦煤矿目前正处在试生产阶段，预计 2010 年可实现正试生产。现存和潜在的水害危害程度分析如下：矿区的东侧则为剥蚀堆积地形，由河谷洼地与冲、洪积扇组成。区内水文网发育，流经本区的主要河流有东端的滦河与中部的小河子。滦河流经多伦县的流域面积约 3773km2，流速 13m/s，平均流量 4.5m3/s。小河子流域面积 1250km2，流速 0.53m/s，平均流量 1m3/s。滦河是本区周边最大的地表水体，为当地最低侵蚀基准面，距勘探区东界约 3.5km，自北西向南东迳流。勘探区南界外，总体由西向东迳流的小河子为胡莱河的下游属滦河的支流
2、。河流主要依靠地下水排泄及降水、融雪汇集补给，流量季节性变化大，而且受上游水库调蓄的影响。（二）区内含水层分布及特征勘探区位于低山丘陵与河谷平原的过渡带，总体为西北高，东南低。最高为北部的大仓后，海拔高程 1298.2m，南部最低处海拔高程 1242m，比高 47.2m。区内发育有 3 条近东西向的小沟，雨季常有小股洪流出现。中北部有 2 条风蚀堆积形成的近东西向龙岗状沙丘。区内无地表水体（河、湖、水库）分布及地下水出露。煤层位于当地最低侵蚀基准面之下。距滦河最近处为勘探区的东北角，约 2.5Km，东南角距小河子不足 1km。勘探区属多伦盆地地下水的迳流区，地下水接受低山丘陵地下水的侧向迳流补
3、给，第四系潜水也接受大气降水、大气凝结水的入渗补给。区内主要含水层为第四系粉细砂潜水，第三系上新统气孔状玄武岩孔洞裂隙承压水，第三系砂砾石孔隙承压水以及白垩系下统砂岩孔隙、裂隙承压水，含（隔）水层特征如下：1、第四系中、下更新统冲、洪积孔隙潜水（Q1-2alpl）全区分布，岩性以粉、细砂为主，夹透镜状砂质粘土、砂砾石层。据水文孔资料：厚 32.92m46.85m，平均 39.56m，水位埋深 2.83m20.50m，水位标高 1236.43m1246.62m，单位涌水量 0.053L/sm1.153L/sm 平均 0.22L/sm，渗透系数0.11m/d2.291m/d，富水性中好，不均，差异
4、较大，主要影响因素是泥质含量多少及含水层厚度，持水性强，不易疏干。水化学类型以 HCO3Ca2.Na为主，次为 HCO3Na型，矿化度0.5g/L。2、第三系上新统气孔状玄武岩承压水（N2）主要分布于原北段区的中东部，向西及南变薄尖灭。地表无出露，钻孔见 1-3 层与粘土互层产出，厚 1.10m76m。每层玄武岩上部为气孔状、杏仁状构造，向下逐渐过渡为致密块状。气孔状玄武岩为含水层，气孔直径 18mm，大者达 30mm，局部气孔内见有方解石充填。据 ZK324、3 号孔抽水试验资料：水位埋深9.28m9.74m，水头标高 1244.37m1246.23m，单位涌水量0.034L/sm0.070
5、2L/sm，渗透系数 0.160m/d0.197m/d，富水性弱，均匀性差。因多与粘土、砂质粘土接触，水循环条件差，补给微弱，水质较差，水化学类型为HCO3.SO42Ca2.Na与 HCO3Na型。3、第三系上新统底部砂砾石孔隙承压水（N2）岩性为含泥砂砾石，地表无出露。据钻孔揭露砾石由玄武岩、流纹岩、泥岩、砂岩组成。分选差，次棱角次圆状，含泥量极不均匀。在横、纵向上常相变为含砾粘土、砂质粘土。与下白垩统地层为冲刷接触，属上新统底砾石层，经初步分析，形成机理为：本区第三纪晚期、上新世时期，受喜山运动的影响，在继承原盆地构造格架的基础上，地表缓慢下降、沉降伊始，古地貌崎岖不平，起伏较大，冲积沉积
6、占优势，沉积了底砾石层。受古地貌基底的制约，底砾石层主要分布在地势低洼处，随着地壳的持继下降，湖泊面不断扩大，沉积了砂质粘土、粘土层，其间发生了 3 次小规模玄武岩岩浆喷发，使粘土与玄武岩相间产出。据 ZK320、ZK324 孔抽水试验资料：水头高出地表3.35m13.06m 水头标高 1269.03m1271.49m，单位涌水量0.032L/sm0.12L/sm，渗透系数 0.22m/d0.64m/d。富水性受泥质含量多少的影响，JJK3 孔含砾泥岩抽水试验结果：单位涌水量.00001L/sm。富水性弱中，水化学类型为HCO3.SO4Ca2.Na。4、下白垩统砂岩孔隙、裂隙承压含水层岩性以粉
7、砂岩为主，局部夹薄层粗砂岩、砂砾岩，泥质胶结，大部分胶结较疏松。孔隙裂隙发育不均，基本规律为随深度增加而减弱。据 ZK1、ZK144、ZK149、ZK309 号孔抽水试验资料：水位埋深 2.79m15.64m，水头标高 1243.86m1246.74m，单位涌水量 0.003L/sm0.044L/sm，渗透系数0.0002m/d0.0596m/d，富水性弱，差异大极不均匀，含水微弱。水化学类型为 HCO3Ca2.Na与 HCO3Na型，矿化度0.5g/L。5、构造破碎带水勘探区西侧的 F4 断层为同沉积盆缘断层，据地震资料，破碎带宽约 10m50m，但连续性差。根据水文地质孔资料,结合断裂带周
8、边岩石组合与对接情况分析，破碎带本身富水性差。由于岩性破碎、空隙大，导水性好，可沟通连接破碎带两侧多伦组玄武岩与下白垩统含水层，即为导水断层。使多伦组玄武岩孔洞裂隙水侧向迳流补给下白垩统砂岩裂隙含水层，是下白垩统含水层的补给源之一。（三）隔水层和不含水的松散层分布与特征1、第四系中下更新统粉细砂潜水与下伏各含水层间以第三系上新统粘土、砂质粘土为隔水层。其基本遍布全区，厚1.90m135.50m。粘土、砂质粘土为湖相沉积，在盆缘的周边，具体位置为勘探区的西界外山麓地带，因湖水浅，属湖滨相沉积，粘土层变薄，含砂量较大，至湖盆的外缘砂质粘土尖灭。勘探区中东部粘土层为 2 层3 层夹于玄武岩之间，东部
9、粘土层变薄。粘土层较致密、细腻、具塑性，干燥状态下压缩性较小，但遇水后多呈软塑状态，压缩性增大，隔水性好，是本区最主要的隔水层。2、第三系上新统玄武岩由上至下，气孔逐渐减少，直至消失变为致密块状，下部致密块状玄武岩可视为隔水层。玄武岩顶、底普遍分布有第三系粘土层，对其形成独立的含水系统起着重要作用。3、第三系上新统砂砾石含水层的顶部隔水层为第三系粘土层，底部与白垩系下统为冲刷接触，二者间无良好隔水层。4、下白垩统砂岩含水层上部的泥岩为隔水层，但因泥岩的厚度变化大，稳定性差，常相变为泥质粉砂岩、粉砂岩，故隔水性差，顶部的第三系粘土层为较稳定隔水层。但在第三系砂砾石分布区二者内无稳定隔水层存在。（
10、四）地下水动态变化原南段建井勘查及北段勘查时，曾进行过动态观测。南段为ZK124 号孔，观测时间为 1978 年 5 月 1 日至 11 月 20 日，水位标高 1246.75m1244.77m 变幅 1.98m。原报告称水位下降期从 9月至翌年 5 月，68 月则为水位回升期。北段 ZK312 号孔，观测时间为 1980 年 6 月初至 9 月底，水位标高 1266.53m1265.45m变幅 1.10m，最高水位期在 8 月份，从 9 月份始下降。从以上二孔资料知：最高水位均出现于 8 月份与雨季相吻合，即季性的气象因素主要是降水是影响地下水动态的最主要直接因素。（五）含水层的水力联系及地
11、下水补给与排泄勘探区处于多伦盆地含水系统的迳流区，各含水层的补、迳、排特征如下：1、第四系中下更新统粉细砂潜水：主要补给源为大气降水，大气凝结水的下渗与西部山麓地带多伦组玄武岩水侧向迳流补给。勘探区为该含水层的补给、迳流区，地下水的总体运动趋势为由西向东，向滦河河谷平原聚积。2、第三系上新统玄武岩孔洞裂隙水：该含水层主要分布于勘探的中北部、形成于上新世的几次小规模岩浆喷发，超覆于上新世湖相沉积的粘土之上，玄武岩之上普遍为粘土层。受埋藏条件的限制，仅在勘探区东界外侧粘土层变薄地段可接受第四系潜水的下渗补给，因薄层粘土的存在，玄武岩接受补给的渠道并非完全通畅，十分缓慢，以储存量为主，易疏干。3、第
12、三系上新统砂砾石含水层：在勘探区西界外侧（49 线间勘探区西界的外侧）砂砾石层顶部因粘土层尖灭而与第四系中、下统粉细砂含水层接触，可接受其下渗补给。迳流运动方向总体为北西至南东。本区为补给、迳流区，迳流过程中，因其与下白垩统为冲刷接触，可入渗补给下白垩统砂岩含水层。4、下白垩统砂岩含水层：按受补给方式有：在勘探区的西界外与多伦组玄武岩对接，可接受多伦组玄武岩水的侧向迳流补给；勘探区的西部第三系粘土层变薄至尖灭，煤系地层与第四系含水层直接接触，可接受其的下渗补给；第三系砂砾石层与煤系地层为冲刷接触，下白垩统砂岩含水层可通过“天窗”接受第三系砂砾石含水层的入渗补给。该含水层受构造的控制呈向斜盆地型
13、储水构造，地下水循环不畅。（六）矿井充水因素1、地形、地貌、气候条件勘探区位于北东向构造剥蚀形成的低山丘陵与滦河河谷平原间的山前地带。地势为北西、西、南高向东敞的箕状半环形倾斜盆地，构造与地貌形态一致，为断陷盆地。受地貌、地质构造的控制，形成多伦盆地含水系统，地下水的形成、储存、运动受其的影响和制约。第四系潜水，第三系孔隙承压水的总体运动方向为由西向东。下白垩统砂岩承压水受向斜构造的控制，地下水循环不畅。本区属中温带大陆性干旱气候，冬寒夏炎，昼夜温差大，风多，雨少，干燥，西北风风频高。降水少且多集中在 7、8、9 月，对地下水易形成集中补给。蒸发强烈，是地下水的重要排泄方式。昼夜温差大，易形成
14、大气凝结水，也是地下水的补给源之一。2、地表水勘探区内无常年有水河流、湖泊、水库，滦河为本区周边最大河流，最近处距勘探区东界约 2.5km。近年来，因气候干旱及流域内过量开采地下水，导致泉干涸，河水补给不足，常断流，仅在雨季流量较大，季节性变化显著。勘探区外西南部水系较发育，属滦河的支流，均为雨季有水，偶有山洪出现，但时间短促，大部分时间无水。滦河为当地最低侵蚀基准面，是地下水的排泄区，对矿床充水无影响，位于 15 勘探线之南的多伦煤矿南段矿井的开采实践可证明此结论的正确性。3、矿井充水水源、通道（1）矿井充水水源矿井生产过程中，直接充水水源来自下白垩统砂岩含水层，间接充水水源来自第四系粉、细
15、砂含水层及第三系砂砾石含水层。（2）充水通道a. 裂隙通道：煤层回采时，下白垩统砂岩水将首先渗入矿井。岩层的原生裂隙及采煤过程中因震动及煤层开采使地层原始应力状态改变，局部应力卸荷而产生的局部应力集中易成大量裂隙。裂隙是下白垩统砂岩充水的直接通道。下白垩统砂岩富水性弱，含水微，补给量贫乏，对矿井正常生产不构成威胁。b. 冒落、裂隙带：若用长壁式采煤，全面陷落法管理顶板，开采 7 煤的最大冒落、裂隙带高度为 67.6m（计算方法见“勘查区水文地质勘查类型及复杂程度的相关内容” ） ，在基岩顶至 7 煤顶厚度小于此值的范围内开采 7 煤时第三系砂砾石含水层，第四系粉、细砂含水层将沿冒落、裂隙带向矿
16、井充水，而且具突发性，危害大，易造成水害。c. 构造破碎带：勘探区西界外缘的 F4 断层，属含煤盆地的边缘同沉积断层，据 JJK2、ZK322、ZK-10 孔资料，7 煤之下岩芯破碎，岩性为砂岩、含砾泥岩、砂质泥岩及断层泥，岩性胶结程度差，松散疏松状，钻进中全泵量不上水（每小时排量为 15m3） ，孔壁坍塌、掉块严重，施工极为困难，破碎带厚 10.84m30.00m。据地震勘查成果：“断层走向近南北，倾向东，倾角 5070，破碎带内大部分地段岩石没有受到破环，也就是说挤压，破碎地段不连续，局部破碎带宽度一般在 10m50m 之间” 。据 ZK-10 孔断层破碎带抽水试验结果：水位埋深 27.06m，水头标高 1246.13m，单位涌水量 0.180L/sm，富水性弱，本身含水有限。断层两盘对接形式为煤系地层与基底多伦组玄武岩接触，由于断层破碎带孔隙、裂隙发育，导水性好，可沟通多伦组玄武岩与下白垩统砂岩含水层之间的水力联系。即
