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1、同煤大唐塔山煤矿有限公司中长期防治水规划二一二年七月8目 录1 前言12 矿井概况22.1矿井基本情况22.2位置、交通22.3地形地貌32.4水文32.5气象32.6小煤窑概况43 区域地质与水文地质53.1区域地质53.1.1区域地层53.1.2区域构造63.2区域水文地质63.2.1区域地下水系统及边界条件63.2.2地下水的补、径、排条件113.2.3井田在地下水系统所处的位置134 矿井地质与水文地质154.1矿井地质154.1.1矿井地层154.1.2井田构造214.2矿井水文地质294.2.1主要含水层（组）294.2.2隔水层、相对隔水层325 矿井35号煤层开采水文地质条件分
2、析335.1煤层开采对顶板的破坏计算335.2水文地质条件分析345.2.1充水水源345.2.2充水途径375.3水文地质条件综合分析385.4矿井水文地质类型划分406 矿井主要水文地质问题416.1矿井以往地质、水文地质工作评述416.2目前存在及需要查明的主要问题427 矿井防治水技术路线及工作重点437.1技术路线437.2今后重点开展的防治水研究工作448 矿井防治水总体规划478.1水文地质补充勘探488.1.1水文地质钻探488.1.2水文地质物探498.1.3 水文地质试验518.2矿井防治水技术研究568.2.1顶板水控制技术568.2.2煤层底板高压灰岩水带压开采技术56
3、8.3掘进巷道的水文地质工作598.4 采掘工作面的防治水工作608.4.1地面物探608.4.2工作面内断层、陷落柱的探查618.4.3废弃钻孔突水防治618.5矿井防排水规划628.5.1 矿井涌水量预测方法概述628.5.2 矿井涌水量预测638.6 水文地质保障系统648.6.1 水文地质长观孔自动观测系统648.6.2水化学快速判别系统648.7 矿井日常水文地质工作内容与技术要求658.7.1 水文地质补充调查和观测658.7.2 矿井水文地质补充勘探678.7.3 矿井水文地质基础资料和图纸678.7.4 工作面水害预测与防探水679 工程进度安排及费用概算699.1工程进度安排
4、699.2概算7210 结论与建议73中长期防治水规划（2013年2017年）1 前言塔山煤矿位于大同市西南约30公里，是同煤集团第一家进入石炭二叠系煤层开采的矿井，设计能力1500万吨/年。矿井采用平峒开拓方式，目前开采的一、二盘区为35号合并特厚煤层，开采方式为放顶煤综采。随着塔山煤矿开拓范围的不断扩大，煤层开采水文地质条件越来越复杂，再加上井田构造发育，前期水文地质条件勘查不清，因此，矿井防治水工作日益艰巨。为了提升矿井防治水技术能力，实现塔山矿井安全、有序、高效生产，针对塔山煤矿的水文地质特征，结合矿井20132017年采掘规划提出的。我们编制塔山煤矿中长期防治水（20132017）。
5、规划的主要内容包括：（1）、全面系统分析收集区域地质水文地质资料，以及本矿井勘探和建井期间地质、水文地质资料并对矿井水文地质条件进行评价。（2）、分析评价矿井正常涌水量和最大涌水量，核定矿井防排水能力。（3）、分析研究影响35号煤开采的主要充水水源和可能的充水通道，对主要充水水源和充水通道特征做出评价。（4）、针对矿井35号煤开采的充水特征和水害威胁程度，结合矿井近几年采掘衔接计划，提出矿井五年防治水工程项目及防治水技术研究内容。（5）、提出矿井日常水文地质工作内容及要求。（6）、分年度安排防治水工作内容、项目实施计划以及费用概算。2 矿井概况2.1矿井基本情况塔山煤矿位于大同市西南约30公里
6、，是同煤集团第一家进入石炭二叠系煤层开采的矿井，设计能力1500万吨/年。矿井采用平峒开拓方式，目前开采的一、二盘区为35号合并特厚煤层，开采方式为放顶煤综采。2.2位置、交通大唐塔山煤矿位于山西省北部大同市西南约30km处，地跨大同市和朔州市。其地理位置为：东经1124923-1130403，北纬395323-400301。分属大同市南郊区、左云县及朔州市怀仁县所辖。京包铁路、北同蒲铁路、大秦铁路、京大高速公路、大运高速公路交汇于大同市。区内有大同至王村矿、塔山矿的铁路专线。另外塔山矿至同煤集团本部、各煤矿、大运公路及大运高速公路均有公路相连，交通十分方便。（见图1）图1 塔山煤矿交通位置图
7、2.3地形地貌塔山井田位于大同煤田的中、东部，大部分地区呈低山丘陵地貌，地形复杂，沟谷发育，海拔高度1100-1850m。基岩大面积出露塔山井田内地表黄土广布，没有大的地表水体。地形总体为西南高，东北渐低。2.4水文本区属海河流域，永定河水系，桑干河北岸支系。主要河流有： （1）、口泉河：位于口泉沟，流经本区，流域面积600 km2，全长50 km，河宽20150m，树枝状水系，坡度57%，为间歇性河流，径流量甚小，平时以矿坑排水补给为主，河床潜水位很深，是地表水补给地下的渗透性河谷。流量为00.129m3/s，最大洪水流量246 m3/s ，年径流量33.44104m3。井田内长27.6km
8、，河水由矿井排水及生活污水补给，平时径流量0-200L/s，最大洪峰流量691m3/s（1988年7月12日）。（2）、鹅毛口河：位于本井田南，流域面积110 km2，全长12 km，河宽80130m，河床坡度1.8%，树枝状水系，流量为0.00350.054m3/s，最大洪水流量250 m3/s ，年径流量79.46104m3。2.5气象本区属于中温带大陆性气候，冬季严寒，夏季炎热，气候干燥，风沙严重。年均气温6.07.7C，月平均气温-12.823.25C，季温和昼夜温差显著。年降水量为247.0491.2mm，多年平均降水量为389.43mm。主要集中于7、8、9三个月，约占全年降水量的
9、80%。历年年蒸发量1539.02367.5mm，其中57月份蒸发量最大，约占全年蒸发量的5060%。西北风几乎贯穿全年，其频率在各月占1129%，其中5月份风力最大，风速在14.022.0m/s。冻土月份为11月份至第二年3月份，最多至4月份，最大冻土深度156cm。历年积雪时间为11月份至第二年3月份，最大积雪深度22cm。结冻期自每年10月下旬至次年四月下旬，最大冻结深度1.251.5m。2.6小煤窑概况塔山煤矿上覆为开采侏罗系煤层的同煤集团下属的白洞、四老沟、雁崖、挖金湾、王村等大型国有煤矿。这些煤矿井田内可采煤层多达12层，采空最多达8层，目前白洞矿已经破产报废，雁崖矿、四老沟矿、挖
10、金湾矿、王村矿都在进行矿井收尾阶段的生产。塔山井田境内及周边开采侏罗系大同组煤层的小窑、古窑分布较多，星罗其布，据本次小窑调查统计，井田内及周边共有小煤矿168座，其中开采侏罗系大同组煤层的小窑共有155座，开采石炭二叠系煤层的13座。开采侏罗系大同组煤层的155座小窑中， 86座已经关闭，9万t以下待关闭矿井43座，930万21座，30万t以上(含30万t)矿井5座。开采层位有2号-14号层不等，许多关闭小窑存在开采资料无处查找，井口位置不清的问题。3 区域地质与水文地质3.1区域地质3.1.1区域地层大同煤田区域地层由老至新依次发育太古界集宁群，古生界寒武奥陶系和石炭二叠系，中生界白垩侏罗
11、系，以及新生界第三、第四系，区域地层。（见表1）表1 大同煤田区域地层表 界系统组厚度（m）备 注新生界第四系全 新 统0-14由砾石、砂组成的冲积、洪积层。中、上更新统0-147由黄色亚砂土、亚粘土组成。第三系上 新 统静乐组0-35红色粘土层。中 新 统汉诺坝组0-126为玄武岩，分布于牛心山脉一带。中生界白垩系上 统助马堡组0-40由浅灰色砂岩夹红色、绿色泥岩、泥灰岩组成。下 统左云组0-350为一套砂砾岩，主要分布于左云、右玉一带。侏罗系中 统云岗组0-260紫红、黄绿色泥岩夹灰白色砂岩组成。大同组0-264灰白色砂岩与灰色泥岩及煤组成。下 统永定庄组0-211紫红色、灰绿色砂质泥岩、
12、灰白色砂岩组成。古生界二迭系上 统石千峰组0-100黄绿色含砾砂岩与紫红色砂质泥岩组成。上石盒子组0-245灰白色砂岩与紫红色、灰绿色粉砂岩。下 统下石盒子组0-91灰白、紫红色砂岩与紫红灰色砂质泥岩组成。山西组0-96灰白、灰色砂岩与深灰色粉砂岩、泥岩及煤组成。石炭系上 统太原组0-140灰白、灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤组成。中 统本溪组0-64灰白色砂岩、深灰色泥岩、灰岩夹紫红色泥岩组成奥陶系中 统上马家沟组0-38由南而北，由上而下逐渐变薄，依次尖灭，在煤峪口附近全部尖灭。中统以石灰岩为主；下统以白云岩为主夹灰绿色泥岩组成。下马家沟组0-185下 统亮甲山组0-167冶里组0-55寒武
13、系上 统凤山组0-107由南而北，由新至老逐渐变薄，依次尖灭，在大同煤田北部的青磁窑以北全部尖灭。以石灰岩为主夹灰绿紫红色泥岩。长山组0-25崮山组0-95中 统张夏组0-141徐庄组0-101下 统毛庄组0-56太古界集宁群肉红色花岗片麻岩等， 分布于大同新生代盆地边缘一带。3.1.2区域构造大同煤田位于天山阴山纬向构造带的南侧，属新华夏系第三隆起带。西邻吕梁经向构造带的西石山脉；东与大同盆地接壤。往东则属于祁吕贺山字型东翼弧形构造，左行斜列的六棱山脉，恒山山脉和五台山脉隆起；南以洪涛山与宁武煤田相望，再往南为新华夏系北北东向的宁武向斜。大同向斜、宁武向斜组成了一个北东向的“”型构造。大同煤
14、田处于东西向构造体系与新华夏系联合部位，是一个与大同新生代断陷盆地相对应的新华夏系的台隆，二者之间以口泉山脉山前断裂，即山阴怀仁大同大断裂为界。大同煤田为一开阔的、北东向的向斜构造，向北东倾伏。南东翼倾角一般20-70，局部直立、倒转。北西翼被白垩系覆盖。由于受东西向构造体系的影响，其主干构造线（向斜轴和向斜东缘的压扭性断裂，山阴怀仁大同断裂）呈北东向。3.2区域水文地质3.2.1区域地下水系统及边界条件大同煤田向斜对本区域岩溶水系统的形成起总体控制作用。大同煤田向斜为不对称的向斜，北西翼宽缓，北东翼陡峭。本区域岩溶地下水系统自北向南总体分四个子系统，即忻州窑子系统，口泉河子系统，鹅毛口河子系统，大峪小峪河子系统。四个子系统补、径、排条件类似，但又相对独立，相邻二者间均以地表分水岭作为可移动边界，各岩溶水子系统边界条件如下。（1）大峪小峪河子系统面积120
