煤矿中长期防治水规划培训资料

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1、- 0 - 郑煤集团郑煤集团 XXXXXX 煤矿煤矿 矿井防治水规划矿井防治水规划 （20112011 年年20152015 年）年） XXXXXX 煤矿煤矿 二二一一年年 - 1 - 目录目录 前言前言 第一章第一章 矿井概况矿井概况 第一节 矿井自然地理概况 第二节 矿井生产概况 第二章第二章 矿井地质与水文地质矿井地质与水文地质 第一节 矿区地层 第二节 构造 第三节 主要含水层 第四节 矿区主要隔水层 第五节 地下水补给、径流与排泄条件 第六节 地下水动态特征 第三章第三章 矿井充水条件矿井充水条件 第一节 矿井水害情况的统计分析 第二节 矿井充水水源及其特征 第三节 矿井充水途径及其

2、特征 第四节 影响和控制矿井主要充水因素分析 第四章第四章 矿井水害特征及需要查明的主要水文地质问题矿井水害特征及需要查明的主要水文地质问题 第一节 矿井已经完成和基本查清的水文地质问题 第二节 目前存在并需查明的矿井水文地质问题 第三节 矿井近期与中远期分别应查明的水文地质问题 第五章第五章 矿井防治水技术路线与原则矿井防治水技术路线与原则 第一节 矿井防治水工作的基本原则 第二节 矿井防治水工作的技术路线 第六章第六章 防治水技术与工程规划防治水技术与工程规划 第一节 主要水文地质研究工作 第二节 水文地质补充勘探 第三节 主要监测试验工作 第四节 主要水害治理工程 第五节 井下防排水系统

3、改造工程 第七章第七章 防治水规划实施的时间与进度安排防治水规划实施的时间与进度安排 第八章第八章 结论与建议结论与建议 - 2 - 前前 言言 XXX 煤矿位于登封市大冶镇境内，位于告成矿北侧，郑煤集团 XXX 煤矿 1996 年 建成投产，2005 年作为单独保留块段与郑煤集团公司签订整合协议，目前设计生产能 力 30 万吨/年。采用斜井单水平上下山开拓方式。 郑煤集团 XXX 煤矿主采赋存于山西组下部的二 1 煤层，下距太原组石灰岩 5m 左 右。矿区水文地质条件中等。矿区西南有 XXX 河流通过，且上游 900m 处有 XXX 水 库，在断层导水的情况下对矿井生产产生不利影响，矿井充水

4、水源主要以顶板淋水为 主，矿井正常涌水量 200m3/h，最大涌水量 400m3/h，在顶板破碎带与地表水沟通时， 会对矿井安全生产有一定的影响。随着矿井采掘工程的延伸，矿井水害问题不容忽视。 因此，需要研究和评价矿井开采水文地质条件，分析开采受水害威胁程度，提出 针对性的防治水工作内容，指导矿井防治水工作有序进行，确保矿井生产安全。为此， 特制定近五年的防治水总体规划。 本规划是在收集井田已有地质和水文地质资料，分析矿井水文地质条件和存在的 水文地质问题的基础上，针对 XXX 煤矿的水文地质特征，结合矿井采掘规划提出的。 规划的主要内容包括： 1、矿井防治水基本原则和技术路线； 2、矿井日常

5、水文地质工作内容与要求； 3、井田水文地质补充勘探； 4、二1煤底板奥灰水带压开采技术； 5、放水试验； 6、采煤工作面底板突水预测预报； 7、采煤工作面底板原位应力测试； 8、防治水治理改造工程； 9、矿井防排水系统改造； 10、防治水工程实施进度与费用概算。 本规划在实施过程中收集了矿井已有地质、水文地质资料，分析了矿井水文地质 - 3 - 条件，确定了矿区存在的水文地质问题，并针对 XXX 煤矿的水文地质特点，结合矿井 2011 年2015 年的采掘计划，提出了 XXX 煤矿防治水规划基本原则，确定了 XXX 煤矿防治水技术路线。从矿井日常水文地质工作要求、矿井地下水观测网建设、矿井 水

6、文地质条件补充勘探、工作面水文地质条件探查、防治水工程安排、矿井防突水保 障信息系统以及防治水技术难题研究等方面全面规划了 XXX 煤矿今后的防治水工作。 但由于原有的水文地质勘探程度较低，观测资料不足，井下揭露面积较小，开拓范围 有限，因此有些认识不一定准确，需要进一步证实。由此导致的工程布置的不适当性 在所难免，敬请批评指正。 - 4 - 第一章第一章 矿井概况矿井概况 第一节第一节 矿井自然地理概况矿井自然地理概况 郑煤集团 XXX 煤矿位于登封市东南大冶镇 XXX 村，行政隶属大冶镇管辖。 其地理座标为东经 11312181131305，北纬 342505342604。北距登 封市卢店

7、镇约 5km，东北距郑州市约 85km。矿区西南部有登封 杞县的地方小铁 路和沥青公路通过，该公路向北与汝州 郑州公路相接，矿区附近简易公路相互 连接，交通条件便利。 本矿区地势呈东北高西南低，区内最高海拔 +356.2m，最低海拔 +301.4m，相 对高差 54.8m，属低山丘陵区，区内冲沟发育，有利于大气降水的排泄。 本区地处淮河水系， XXX 河在矿区西南部流过， XXX 河受上游水库控制， 据观测 1985 年 7 月1986 年 8 月最大流量 1315.4m3h，正常流量 200400m3h，水库截流则干枯。该区西北距 XXX 水库 900m，库容 400 万 m3，为本区工农业

8、生产提供了水源。 本区位于大陆性半干燥湿度不足带，夏秋两季炎热多雨，冬、春低温干旱。年 平均气温 9.114.6，元月份最冷，气温为 -3.3-18.2，七月份最热，气温 24.437.1，日最高温度为 44.6。11 月到翌年 2 月气温较低，为霜冻期，最大 冻结深度 20cm(1966 年 12 月 30 日)，最大积雪厚 23cm(1954 年 2 月 3 日)。年降 水量为 419.51002.5mm，日最大降水量 153.5mm(1956 年 6 月 21 日)。年蒸发量 为 9081976.2mm。春、夏、秋三季以东北风、东风为主，冬季以西风为主，最大 风速可达 2840m/s。

9、根据河南省地震局资料 ，本区近期未发生过大的破坏性地震，仅在明、清时 期发生过五次地震，烈度不清， 19741975 年有过两次二级以上地震，震级最大 4.7 级，未造成损失。本区地震设防烈度应为6 度。 第二节第二节 矿井生产概况矿井生产概况 一、一、矿井开发历史与生产现状 - 5 - XXX 煤矿 1996 年建成投产，因资金不到位及市场原因，常常处于停产状态。 2005 年作为单独保留块段与郑煤集团公司签订整合协议，目前设计生产能力 30 万吨/ 年。该矿地质 储量 477.1 万 t。原设计生产能力 6 万 t/a，改扩建成 30 万 t/a。技 术改造后采用 斜井单水平 上山采区开拓

10、 方式，开采水平标高 +91m。 2、矿井开拓、开采现状 矿井采用斜井单水平上山开拓，矿井共有两个井筒，主副斜井井筒断面均为半圆 拱形，净宽 3.8m，中心净高 3.2m，净断面积 10.6。采煤方法为走向长壁后退式 回采，一次采全高放顶煤。工作面运煤巷、运料巷、切巷均沿煤层底板布置。矿井目 前布置了 11 一个生产采区，布置了 11001 一个回采工作面，11060 一个备用工作面， 上探巷、下探巷及 11060 上付巷三个掘进工作面。 三、矿井排水系统及防排水能力 XXX 矿排水系统为一级排水，即11 采区涌水由主斜井排水管道排入井底水仓， 再由副井排到地面。 井底车场设置井底水泵房和水仓

11、 等硐室，泵房设计安装主排水泵 3 台。排 水泵向上排水至地面 ，形成矿井一级 排水系统 。 该矿预计正常涌水量 200m3/h，最大涌水量 400m3/h，按煤矿安全规程 规定，主要水仓容量 应不小于 2008=1600m3。因此设计主仓容量 1100m3，副仓 容量 550m3，主要水仓有效总容量为 1650m3，符合煤矿安全规程 的规定。 水泵房选用 200D-439 型离心泵 3 台，参数：扬程 367.2m，单台流量 288m3/h，效率 80。配 YB450M1-4 型防爆电动 机，功率 450KW，电压 6000V，转速 1480r/min。排水管路 选用 2196mm 无缝钢管

12、 2 趟。排水管 沿副 斜井井筒敷设 至地面。 XXX 煤矿排水系统能力符合规程要求，能够满足安全生产需要，水仓容量按目前 正常涌水量符合规程要求。 第二章第二章 矿井地质与水文地质矿井地质与水文地质 第一节第一节 矿区地层矿区地层 本矿区位于登封煤田郜城井田东部，华北板内区嵩箕断隆南端，发育地层主要 - 6 - 为奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系和第四系，构造简单，无岩浆活动。 根据河南省登封煤田郜城井田精查地质报告 资料，本区为低山丘陵地形， 基岩多被第四系覆盖，据钻孔及生产井资料，本矿区地层从老到新发育有：奥陶 系中统马家沟组（ O2m)，石炭系上统本溪组 (C3b)、上统太原组（ C3t

13、） ，二叠系下 统山西组(P1sh)、下石盒子组 (P1x)，上统上石盒子组 (P2S)、石千峰组 (P2sh) 和第 四系(Q)。 （一）奥陶系 (O2) 中统马家沟组 (O2m) 奥陶系中统马家沟组 为深灰、兰灰色结晶石灰岩，上部常含黄铁矿晶体与结核， 下部为灰色角砾状灰岩，底部含泥质。厚度7.0143.60m。与下伏寒武系地层呈 平行不整合接触。 （二）石炭系 (C) （1）上统本溪组(C3b) 石炭系上统本溪组 主要为灰、浅灰色铝质泥岩，具鲕、豆状结构，含大量黄铁 矿结核。平均厚 9.50m，与下伏地层呈平行不整合接触。 （2）上统太原组(C3t) 石炭系上统太原组由 由灰、深灰、灰黑

14、、黑色石灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩 及煤层等组成，厚度 40.28m。本组岩性组合特征明显，自下而上可分为下部灰岩 段，中部砂泥岩段和上部灰岩段三段。 下部灰岩段主要由 L1L4四层石灰岩和黑色泥岩等组成，发育两层薄煤层 (一l、 一3煤)，不可采；中部砂泥岩段主要由深灰色细 中粒砂岩，灰黑色泥岩、砂岩 泥岩等组成，偶夹两层不稳定的深灰色石灰岩 (L5、L6)：上部灰岩段由深灰色石灰 岩、灰黑色泥岩和煤层组成，发育石灰岩二层 (L7、L8)，石灰岩中具大量蜒类、腕 足类动物化石，全区稳定，为 主要标志层。与下伏本溪组整合接触。 （三）二叠系 (P) （1）下统山西组(P1sh) 二叠系下统山西

15、组 地层下起太原组菱铁质泥岩顶，上至砂锅窑砂岩底，为本地 区主要含煤段。中下部由灰黑色泥岩、深灰色细粒砂岩及煤层组成，包括两层砂岩 标志层：香炭砂岩为泥、钙质胶结，普遍含白云母片、炭质及菱铁质鲕粒，全区普 - 7 - 遍发育，厚 36m：大占砂岩以硅泥质胶结为主，层理较发育，层面含大量白云母 片和炭质，厚 2.412.43m。本组下部的二 1煤层厚度较大，层位稳定，全区可采； 其余煤层不稳定，偶尔可采或不可采。顶部以浅灰色含紫斑或暗斑的泥岩为主，夹 砂质泥岩和砂岩。本组厚度 77.42m。与下伏地层整合接触。受芦店滑动构造铲蚀 影响，本区保留厚度 010m。 （2）上统下石盒子组(P1x)、上

16、石盒子组 (P2S) 本区二叠系上统下石盒子组以滑体形态存在，属于滑动构造上覆系统，受芦店 滑动构造铲蚀影响，区内保存最大厚度80m 左右，由灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩 夹薄层细粒砂岩、粉砂岩组成，含薄层炭质泥岩及不可采煤层。下与下伏山西组 为滑动构造接触。 二叠系上统上石盒子组厚度 225m 左右，由青灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩夹薄 层细粒砂岩组成，底部田家沟砂岩为本区标志层，平均厚7.81m，为浅灰发绿色 中粗粒石英砂岩，显大型斜层理。 （3）上统石千峰组 (P2sh) 本区二叠系上统石千峰组以滑体形态存在，属于滑动构造上覆系统，区内保存 最大厚度 400m 左右，上段(旧称土门组 )由灰绿色细粒砂岩、粉砂岩组成，夹多层 浅灰色同生砾岩，顶部以灰紫色中细粒砂岩为主：下段为灰白色中粗粒长石石英砂 岩，厚 58m 左右，为本区标志层，俗称平顶山砂岩。 （四）三叠系 下统圈门组(T1q) 三叠系下统圈门组由紫红色细粒砂岩、粉砂岩及泥岩组成，底部细砂岩敛密坚