中长期防治水规划(2013年——2017年)山西长治羊头岭北峙峪煤业有限公司二0一二年十二月中长期防治水规划(2013年——2017年)资料收集:王建明 吝忠亚 柴正周 董汉超 王志强 郭昱晶 王 超 编 写: 吝忠亚初 审: 王建明审 核:申玉明 梁 正山西长治羊头岭北峙峪煤业有限公司二0一二年十二月北峙峪煤业有限公司中长期防治水规划(2013年---2017年)一、 编制地质防治水中长期规划的必要性 矿井水害为矿井五大灾害之一,在煤矿生产建设过程中,经常会遇到水的威胁,轻者会增加企业负担,影响经济效益,重者会直接危害质感生命安全和国家财产损失,为贯彻《矿井防治水规程》,落实矿井防治水“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”方针,做好地质工作,掌握水文地质规律,研究解决矿井生产建设的水文地质工作,从而有效地防止水害事故的发生,切实搞好矿井水害防止工作,防止水害事故的发生,实现安全生产根据国家煤矿安全生产监督局和省、市、县煤矿安全生产监督局有关的要求,结合我矿的实际情况,现就认真做好预防矿井水害工作,特制定矿中长期防治水规划二、 矿井水文地质基本情况(一)、邻近矿井充水特征山西长治羊头岭北峙峪煤业有限公司煤矿,矿区北邻的山西长治县雄山李坊煤业有限公司煤矿目前开采15号煤层,南部的山西长治羊头岭红旗煤业有限责任公司煤矿目前开采15号煤层。
现将其矿井充水特征简述如下:雄山李坊煤业有限公司煤矿15号煤开采2002年开始生产,生产规模9万屯/,现生产规模30万屯15号煤层为以顶板灰岩岩溶裂隙含水层为直接充水含水层,含水层裂隙岩溶不太发育,富水性差,充水方式主要为沿矿坑顶板岩石裂隙滴水,部分地段可见淋水或小的股状出水点,沿井壁进入井下部分地段矿坑围岩呈潮湿状目前正常矿坑涌水量为35m³/d左右,季节性动态变化不大15号煤层地板标高860-940,高于奥灰岩溶水水位220m以上,奥灰水对本区15号煤开采没有突水性威胁山西长治羊头岭红旗煤业有限责任公司煤矿,开采15号煤层,生产规模90万屯/年主要以顶板砂岩裂隙含水层为直接充水层的裂隙充水矿床,其含水层均靠大气降水补给,含水层富水较弱,矿坑涌水量约3000m³/d;15号煤层底板标高820-990m,高于奥灰岩溶水水位(9644m)176-345m,奥灰水对15号煤开采没有突水危险,水文地质条件为中等类型二) 、矿井水文地质1.地表水对矿坑充水的影响井田内无地表水,河谷之中仅在雨季出现短暂洪流,平时干枯无水,地表水对井田开采无影响2.含水层对矿坑充水的影响(1) 第四系松散沉积物孔隙含水层对矿坑充水的影响。
矿区内第四系中、上更新统厚度10-20m,主要岩性为黄褐色黄土,属于透水不含水层对开采9、15号煤层没有影响2) 山西组砂岩裂隙含水层对矿坑充水的影响井田西部有出露,含砂岩2-5层,全区平均厚度15.19m,为3号煤层的直接充水含水层,距9号煤层50m,为顶板间接充水含水层,富水性弱正常情况下一般不会对9、15号煤矿坑产生充水作用,但该含水层与9、15号煤层距离小于冒落破裂带,与矿区3号煤层采空区积水沟通,则可产生一定的充水作用,但以静储量为主,易于疏排,一般不会对矿井生产造成大的危害 (3)石灰系上统太原组灰岩及砂岩岩溶裂隙含水层对矿坑充水的影响矿区发育K2、k3、k4、k5、k6等5层灰岩,其中k2灰岩厚5-8m,岩溶发育,距15号煤层不小于1m,为15号煤层的直接顶板岩溶充水含水层K4灰岩厚5m左右,多分为两层,为9号煤层的直接顶底板岩溶充水含水层该含水层层间为厚度不等的泥岩类隔水层,相互间水力联系较弱,该含水层单层厚度小,岩溶裂隙发育,富水性强对本矿井9、15号煤层生产会造成严重影响4) 奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层对矿坑充水的影响据王庄煤矿在其北部工业广场打有一口水源井(距本矿6km左右)资料分析,井深559.80m,取水层为奥陶系中统上马家沟组含水层,水位埋深405.60m,涌水量33.75m³/h,水位标高632.40m,推断本区奥灰水位640-645m左右。
井田内15号煤层底板标高最低820m处于奥灰水位(640-645)之上,奥灰岩溶地下水对井田内9、15号煤层的开采没有威胁3. 采(古)空区及小窑破坏区积水对矿井充水的影响 本矿井煤层埋藏浅,煤炭开采历史悠久,开采强度大,本矿井田内有大面积的采空区分布,各采空区都将不同程度的留有一定量的积水,可能造成突水淹井事故的发生,今后在生产建设中应引起足够的重视,确保安全生产4. 构造对矿井充水的影响本井田是由一背斜、向斜相间组成的宽缓褶曲构造,对地下水的赋予、运流没有影响,北峙峪煤矿在井下15号煤层开拓中遇见F1正断层,断距25-35m,目前虽未见有明显的出水现象,但是水文地质钻孔和瞬变电磁探测反映,在F1断层的南东盘岩溶发育,岩溶水富水性强断层对地下水有一定的影响5. 井筒水对矿井充水的影响因井筒穿过下石盒子组及山西组、太原组地层并与9、15号煤层相通,故上部含水层通过井筒对9、15号煤层充水存在一定影响6. 相邻矿井对矿井充水的影响山西长治羊头岭北峙峪煤业有限公司煤矿有原山西长治北峙峪煤业有限责任公司、山西长治河南煤业有限责任公司煤矿以及井田东部的新增资源区兼并重组整合而成二矿煤层开采历史悠久,均存在采空区积水情况。
本矿井周边矿井较多,主要有3个矿井,北部为山西长治县雄山李坊煤业有限公司煤矿,目前开采15号煤层;南部为山西长治羊头岭红旗煤业有限责任公司煤矿,目前均开采15号煤层;西部为山西省长治县西山煤业有限责任公司煤矿,目前均开采3号煤层由于该地区煤层埋藏浅,煤炭开采历史悠久,开采强度大,本矿井田周边均有大面积的采空区分布,各采空区都将不同程度的留有一定量的积水,特别是3号煤采空区积水对下部9、15号煤层开采构成严重威胁西部相邻矿井可能造成突水淹井事故的发生,今后在生产建设中因引起足够的重视,确保安全生产7. 导水裂隙带的影响据本矿实际生产中的充水情况与矿区水文地质条件来看,开采15号煤层矿井的充水通道,主要为煤层顶板以上岩石的裂隙、岩溶、开采后形成的导水裂隙带及井筒此外,不因忽视井田内F1断层对矿井充水产生影响的可能性山西长治羊头岭北峙峪煤业有限公司批准开采9、15号煤层,根据GB12719-91《矿区水文地质光从地质勘探规范》附录F,经计算9、15号煤层冒落带最大高度分别为8m、22m;9号、15号煤层一次采全高,导水裂隙带最大高度分别为43m、109m井田内9号煤层尚未开采,根据导水裂缝带最大高度经验公式计算,15号煤层导水裂缝带可沟通上部3号煤层采空区及山西组砂岩裂缝含水层和石炭系上统太原组灰岩及砂岩岩溶裂缝含水层,部分块段可到达地表,采煤方法改革后,对煤层围岩的破坏有所加大,雨季大气降水的下渗可能会对煤层开采构成威胁,且矿坑涌水量随季节有所变化。
二、 矿井排水系统矿井主排水系统为在15号煤层车场附近设有主、副水仓,水仓总容量1000m³,主排水泵房选用MD155—30×7(SL)型多级离心水泵3台,单机额定流量为155m³/h,额定扬程为210m;排水管选用Φ194×6型无缝钢管,壁厚δ=6mm;管路沿主斜井敷设2趟正常涌水时为1趟工作,1趟备用;现在3号煤水仓有效容积约700m³;排水泵房继续沿用原山西长治河南煤业有限责任公司的排水泵房,3台MD46-30×4型离心水泵,额定流量为46m³/h,额定扬程为120m;四、 防治水规划及措施(一)、矿井水害防治该矿历年井下煤层开采过程中未发生过矿井突水事件但日常生产中仍不能放松对水害的观测和防治工作根据矿区水文地质条件及矿井实际生产情况分析,可能面临的水害主要有一下三类:1.大气降水及地表水:井田内地表水体不发育,无常年性水流,雨季各沟谷中有洪水,井田北东部的陶清河为季节性河流,旱季无水,雨季时最大洪水位可高出河床约2~3m,南西部无大的地表水体和常年性河流,大气降水沿沟谷自然排泄大气降水为该区地下水主要补给途径据调查历年最高洪水位高出河床1~1.5m,本井田及工业广场均位于最高洪水位线以上,一般不受洪水的影响,但应注意要对排洪沟及时清淤泥,以防洪水袭击,造成水害。
9、15号煤层导水裂缝和风化裂缝可通达地面,要注意防止大气降水、地表水和上部含水层对煤层开采的影响2.采空区积水:3号煤层在整合后的井田西南形成大面积的采空区,为了尽早疏干3#煤老空积水,消除对9#煤、15#煤开采的威胁,按规定时间停止使用措施井经矿务会研究决定:在9号煤层向3号煤层开拓一条专用排水巷,安装较大型水泵,疏干3#煤老空积水;15号煤层在整合后的井田北部形成大面积的采空区,大部分处于煤层上山部位,对现井田内煤层开采影响较大因此在今后的开采中应加强此方面的工作,要加强防范及探测,采取“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的综合防治水措施,密切注视井下水文地质条件变化和断层等构造的出现,对井下逐日排水量作好观测、记录、若发现异常,立即采取有效措施,防止谁还发生3.邻矿采空区积水:邻矿有其它有证煤矿进行开采,起采空区积水对本矿生产存在潜在威胁但到目前为止,未发现有越界开采现象,本矿亦无越界开采现象,但在开采至井田边界时,一要留足本矿的井田边界保安煤柱,二要边探边采,防止邻矿的采空区积水由于其他原因进入本井田内二) 、2013年的防治水计划及措施2013年矿井15号煤层为主采煤层,主要是完成15101综采工作面的安装调试工作,为矿井90万吨/h验收做准备。
该工作面在开采前严格按照探放水设计搞好工作面探放水工作15101和9101综采工作面回采以前,督促完成矿井水文地质补充勘探报告,根据内容制定相应的探放水设计和探放水作业规程1、 本矿今年以15#煤二采区回风、运输、皮带顺槽掘进、9#胶带大巷、轨道大巷、回风大巷掘进为主要工作任务,两采区在掘进过程中要穿过老巷、陷落柱和F2断层,在施工过程中防治水科要特别注意掌握掘进工作面的实时位置,特别要探明9#煤下部K4灰岩的含水情况,按规定搞好探放水工作资料显示F2断层倾向东南,倾角75度,落差25——35米,经9101运输、回风顺槽掘进揭露该断层无水,但是为防治水患与未然,必须按照《矿井防治水规定》规定的探放断层水的距离进行探放水工作同时在正常的探放水工作中严格按设计施工,按规定控制巷道四周距离15101运输顺槽和切眼在掘到工作面东南部时顶板K2灰岩水明显加大,在工作面开始回采前,必须健全排水系统,做好排放水准备工作,排水能力按80m³/h考虑在工作面初次来压前,必须派专人对顶板出水量进行观察,并及时将水量变化情况向矿调度室和防治水科汇报,以便采取相应措施工作面正常推进后,由各班班长负责观察水量变化情况,并做好及时汇报。
在雨季指定专人进行经常性巡视,对采空区地表产生的裂缝和塌陷区进行回填、灌浆或开挖溢洪道,疏通水道,防止雨季洪水沿塌陷裂缝灌入井下造成灾害事故2、9101综采工作面是我矿设计的9号煤首采工作面,我矿区内没开采过此煤层,但在掘进过程中也要按照《矿井防止水规定》坚持“预测预报、有掘必探,先探后掘,先治后采”的防治水方针,按规定做好防探水工作,为开采和巷道设计做好基层工作3、 矿井探放水设备目前有四台ZYJ-380/210型液压架柱式回转钻机和ZDY1200S型煤矿用全液压坑道钻机两台,预计不能满足矿井探放水的需要,计划再购买2台型号为:ZYJ-380/210型,液压架柱式回转钻机。