承压水防治措施

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1、一、预防煤系地层承压含水层水专项安全措施（已采取）（一）、矿井基本情况：鹤煤（集团）公司五矿，位于鹤壁矿区中部，开采二1煤层，井 田范围浅部边界至二 1煤层露头，深部以600 米二 1煤层底板等高 线为界，北部以f20断层与三矿为界，南部以f40断层以六矿为界。 地层走向大致近南北，倾向东北，地层走向在30。150。之间，倾向 在60。 120之间，总体上呈一近似单斜形态，地面为第三系、第四 系所覆盖。1、构造整体构造形态为一倾伏向斜构造，地层走向在30。150。之间， 倾向在60。 120之间，构造形迹以断层构造为主，向斜两翼发育有 NE 或 NNE 向的较大正断层形成自然边界。向斜轴走向为

2、N30 55E。南北两翼地层基本对称，煤层倾角 在向斜轴部和井田边界平缓，一般在 7左右，介于向斜轴部和边界 中部较陡。倾角15。30。，向斜形态浅中部由巷道证实，深部由钻 孔控制。井田特征以断层为主。据不完全统计，全井田落差在 0.8 米以上 的断层发育有 98 条，其中落差大于 20 米的大中型断层 8 条，全部 为 NE 或 NNE 向的正断层，为扭性、压扭性断层。五矿断层发育南 北翼差异较大，南翼断层相对发育，断层条数多，延伸距离远。如口 F01.HF02.nF03及F41、F40、F40-1均发育在南翼，且其间 发育有落差小于 10m 的正断层数十条，影响了工作面的合理划分和 正常生

3、产。 北翼小断层相对较少，多集中在靠近边界断层的工作面 （F20、F20-1）,且落差一般小于5米，延伸长度也较短。本矿小断层规模一般是3 5米的正断层，展布方向与旁侧主体 断层方向平行或呈锐角，一般在大断层两侧部位较为发育，且断层密 度不均衡，高密度区一般100米距离内有1 2条断层出现，低密度 区一般200米距离左右出现一条断层。根据上述小断层发育特点，预测本矿未采掘区小断层密度区主要 分布地带为沿F41、F40 -1断层，上盘走向1200m范围内，沿F20 断层下盘走向1000m范围内（预测下限开采深度-600m ）。五矿- 450- 600范围内南翼小断层较为发育，北翼相对不发育。对将

4、来 煤层开采会有一定影响，煤矿采区设计和生产中应予以足够重视。2、地层 本矿位于华北地层区豫北分区太行山小区。区内地层自老到新发育有奥陶系中统马家沟组、石炭系中统本溪组和上统太原组、二叠系 下统山西组和下石盒子组及上统上石盒子组、新第三系鹤壁组及第四 系。地面为第三系、第四系所覆盖。其中太原组、山西组和上、下石 盒子组为含煤地层，太原组和山西组为主要含煤地层。3、煤层五矿井田含煤地层包括石炭系上统太原群，二迭系山西组。其中 山西组含煤4层，仅二1煤（大煤）可采，太原群含煤10层，底部 一11煤（下夹下煤），一21煤（下夹中煤）与一22煤（下夹上煤） 间距很近，称一煤组，具有工业价值。其它煤层仅

5、见局部可采点，极 不稳定。本井田可采煤层主要为山西组二 1 煤层。二 1 煤层（俗称大煤）为本区主要可采煤层，位于二叠系下统 山西组的下部，层位稳定。其顶板为黑色泥岩或砂质泥岩，老顶为灰 色细中粒砂岩，为本区良好标志层；煤层底板为泥岩或砂质泥岩， 老底为灰色细中粒长石石英砂岩。二1煤层最大厚度11.89m （井 下揭露），最小厚度2.76m （罗采孔），平均厚度8.51m，煤厚变异 系数为11%,煤层可采性指数为1,属稳定煤层（Id）4、水文地质条件（一）地表水本区位于太行山东麓，鹤壁煤田中部。海拨标高+ 216.4 + 144.2米,相对高差72.2米,属低山丘陵区。 西部山区地势较高（最

6、大标高+ 763.5米），寒武（丘）奥陶（O）系地层广泛出露，井田 及以东地区地势渐趋低平,被三、四系地层覆盖。区内有汤泉河由井 田西部自北而南流过，流量1033.2m3 / h （ 2000年6月28日） 井田东部有罗村河自北向南流过,并形成一小型水库,罗村河最大流 量1317.6m3 / h（ 2001年3月9日），罗村水库库流量极小。井田 河床基底为50 80m的第三系粘土，阻水性极佳，使得地表水与 基岩地下水不发生水力联系,对矿床开发无影响。（二）含水层根据以往勘探资料 （岩性、结构、富水性、 赋存特征等）及 二1煤层开采以来的生产实践, 将矿井范围内含水层划分成五个,分述如下：奥陶系

7、中统马家沟组碳酸盐岩岩溶裂隙承压含水层（02 ）其总厚约400米，位于二1煤下148.21 163.9m，平均 157.71m ,矿区西部广泛出露，补给条件好。该层岩性为厚层状、巨 厚层状石灰岩及白云质灰岩，岩溶裂隙发育，含丰富的岩溶裂隙承压 水，是本区主要含水层之一。奥陶系灰岩广泛出露于井田西部，直接受大气降水的补给，形 成丰富的地下水，由西向东流入矿区，以岩溶泉的形式集中排泄区外， 在区内则通过断层直接或间接补给C3L2、C3L8灰岩含水层和二 1煤顶底板砂岩（S9、S10 ）含水层，构成对矿井的严重威胁。太原群第二层碳酸盐岩岩溶裂隙承压含水层（C3L2）C3L2灰岩在本区发育良好，分布稳

8、定，厚度4.19 10.74m , 平均厚度8.02m ,岩溶裂隙发育，含岩溶裂隙承压水。该含水层距二1煤间距为106.59 117.90m，平均间距 110.76m，距02灰岩平均间距38.66m，距C3L8灰岩平均间距 80.75m。C3L2 灰岩出露范围和受水面积很小，仅在井田西部有零星出 露，一般水量不大，但由于断层的切割（F40、F41）可与02灰 岩对接发生水力联系，是二1煤充水的间接充水含水层。太原群第八层碳酸盐岩溶隙裂隙含水层（C3L8）C3L8灰岩在区内发育良好，分布稳定，厚度3.92 5.23m , 平均4.68m ,岩溶裂隙较为发育，含岩溶裂隙承压水。该含水层距二1煤间距

9、为27.8039.71m，平均33.35m，并 且有西北向东南逐渐缩短的趋势（向斜轴以北接近40m 向南由35m 递减为 29.3m）。C3L8灰岩是开采二1煤的直接充水含水层因受F 40、F 41、 HF01.nF02.nF03断层影响与C3L2、O 2灰岩含水层发 生水力联系而得到较大量补给，呈现水量较大，且不容易疏干的含水 特征（如三水平南大巷015突水点，稳定涌水量达70m3 /h,且长 时间不衰减），从而构成对二 1 煤开采的主要威胁。二1煤顶底板（山西组S9、S10及S11 ）碎屑岩孔隙裂隙 承压含水层。该含水层组由中、粗粒砂岩（S9、S10、S11 ）所组成，发 育较好，层位稳定

10、，属二 1 煤直接顶底板含水层， 含孔隙裂隙承压 水。 砂岩总计厚度 2.8560.11m， 平均 30.41m。 其中二 1 煤上 （S10、S11）厚 1.8546.35m,平均 21.37m ,二 1 煤下厚（S9 ） 1.0013.76m，平均9.04m。本含水岩组裂隙发育不均，含水 量不大，一般情况下易于疏干。但其局部得到O2、C3L2、C3L8 灰岩含水层的补给（ 2105 、2107 工作面顶板砂岩淋水，最大水量 5m3/h）水量相对较大，持续时间较长。第三、四系洪积、冲积孔隙裂隙含水组 该含水岩组由砂、砾岩（层）组成，覆盖于煤系地层之上，接 受大气降水补给，含孔隙裂隙承压水（顶

11、部为潜水）。本含水岩（层） 组距二 1 煤顶板含水层 300 余米，因距二 1 煤厚度较大，对二 1 煤 开采无直接影响，是主、 付井及两风井水量的主要组成部分。1、矿井历年突水概况五矿自建井以来，先后发生18 次突水，较大的突水有10次（突 水量60m3/h ），其中O2灰岩一次，C3L8灰岩8次，二1煤层顶 板砂岩一次。O2灰岩最大突水量13507m3/h（石林煤矿），C3L2 灰岩最大突水量1210m3/h （二水平南翼中下山），二1煤层顶板砂 岩最大突水量80m3/h，突水量是可观的，可见O2、S10、C3L2、 C3L8含水层是构成矿井开采二1煤层的主要充水水源，而且对矿井 生产有很

12、大威胁。1、奥陶系灰岩（02）承压含水层 该含水层总厚度约400米，岩性为厚层状、巨厚层状石灰岩及白 云质灰岩，岩溶裂隙发育，联通性好，富水性极强，为岩溶裂隙承压 含水层，是本矿区主要含水层之一。该含水层距二1煤平均间距157.71米，2005年水位标高变化范 围在+117-129米，据邻区六矿勘探时期的抽水试验结果，渗透系 数K二0.3883米/昼夜，单位涌水量q = 0.600升/秒米，水质类型为 hco3 Ca2+一Mg2+型。奥陶系灰岩在矿区西部山区大面积出露，接受大气降水补给， 由于奥陶系灰岩含水层，距二1煤较远，对开采二1煤影响不大。但在 落差较大的断层处，奥陶系灰岩水通过断层有可

13、能补给八层灰岩和二 1煤顶底板砂岩含水层，成为开采二1煤的间接充水因素，1981年5月 16日，井田南部的石林矿遇断层曾发生过奥陶系灰岩突水淹井事故， 最大突水量13507m3/h。2、断层导水性评价井田内以NENNE向压性、压扭性正断层为主，落差大于 20米的有8条。由8485年补勘的29个钻孑匕统计，钻孑L见断层 36次，岩芯破碎，冲洗液消耗量除584-12孑匕为1.35ma/h外，其 余见断层点消耗量均小于0.3ma / h，说明在正常情况下，区内小断 层的导水性是微弱的，但在开采过程中，由于矿压及水头压力的作用， 可使原不导水的断层转变为导水断层（如二水平南翼中间下山 12 号 突水点

14、）。井田东部 F40、F41 使。2 与 c3l2.c3l8,c3l2 与C3L8 接 近或对接，并使其发生水力联系，构成矿井东南部补给边界。但在其 间向矿井流通过程中，由于多处受断层切割而受到阻碍，使泾流条件 变差，从而出现c3l8灰岩含水层突水点水量稳定且不大的情况。矿 区北部F 2o、F 20-1断层导水性较差，钻孔漏失量小（如584-16、 584-17孑匕等），切断了C3L8与外界的水力联系，构成井田北部相对 隔水边界。另外，受构造控制，井田南部断层发育，二煤层距c3l8灰岩含水 层间距相对较小，岩溶裂隙发育，加之c3l8通过断层与c3l2灰岩 对接，充水条件较北翼复杂，给开采带来较

15、大威胁。二、专项安全措施1、矿井对落差较大的断层必须留设断层防水煤柱，防水煤柱的 设计必须按照矿井水文地质规程（试行）要求，结合断层导水、断层带充填等情况设计，并上报公司批准。2、设计部门在巷道设计时，严格按地测部门提供的地质图纸设 计，不得超越断层防水煤柱线，预防断层突水。3、施工单位在施工中必须严格执行：“有掘必探，先探后探， 先探后采，长探短掘”的原则，并坚持超前钻探，探明前方地质及水 文地质情况，防止突水事故发生，超前距不得小于20 米。4、矿井不得以任何理由在防水煤柱内进行采掘活动，防止因采 掘造成压力失衡，引起断层突水。5、地测部门对井田内的地质构造进行分析，排查，摸清各断层 的位

16、置、导水性、连通情况，一旦有工程在断层附近施工，必须探明 断层，摸清情况后再施工。6、矿井必须建立配套的防排水设施，水泵必须有工作、备用、 检修三套，工作水泵应能在20小时内排出矿井24 小时的正常涌水 量，备用水泵的能力不小于工作水泵能力的 70%，检修水泵能力不 小于工作水泵能力的 25%。水管必须有工作和备用的两套水管，其 中工作水管的能力应能配合工作水泵在20 小时内排出矿井24 小时 的正常涌水量。配电设备应同工作、备用和检修水泵相适应，并能同 时开动工作和备用水泵。主、副水仓要及时清理，但必须保证一个水 仓清理时，更一个水仓能正常使用。7、编制避水灾路线图，施工工作面要悬挂避水灾路线图，做到 施工地点的每个人员都熟悉避灾路线。8、编制矿井防治重大水害事故应急预案，定