水文地质报告

水文地质报告

目  录

1、矿井概况. 1

1.1 位置、范围. 1

1.2 交通. 1

1.3 自然地理. 2

1.3.1 地形地貌. 2

1.3.2 水系. 2

1.3.3 气象. 3

1.3.4 经济概况. 3

1.3.5 地震. 3

2、 矿井水文地质. 6

2.1区域水文地质概况. 6

2.1.1岩溶裂隙水的边界条件. 6

2.2 矿井充水条件. 8

2.2.1 地表水概况. 8

2.2.2 矿井主要含、隔水层. 9

2.2.3、地下水的补给、径流及排泄条件. 13

2.2.4构造对矿井水文地质条件的影响. 14

2.2.5 老窑及相邻矿井情况. 15

2.3 矿井涌水量及预算. 16

2.3.1 矿井充水因素分析. 16

2.3.2 涌水量预算. 16

2.4 矿井水害及防治措施. 20

2.4.1 矿井水害. 20

2.4.2 防治水措施. 21

2.4.3 矿井排水系统. 22

2.5 供水. 22

2.6 矿井水文地质类型. 23

1、矿井概况

1.1 位置、范围

*******煤业有限公司位于济源煤田克井井田范围内,行政区划隶属济源市克井镇管辖。采矿许可证(证号:C4100002010101120077177),划定的矿区范围由以下拐点坐标依次连接圈定(表1-1)。矿区面积0.8131km2,有效期限20##年10月到20##年10月,生产规模21万吨/年。

表1-1          矿区范围拐点坐标一览表

矿区范围内限采煤层为二1煤层,限采标高为+133~-50m。

1.2 交通

济源~克井镇各村的城乡公路横贯矿区,济(源)~阳(城)公路经克井从矿区中部通过,焦(作)~枝(城)、侯(马)~月(山)铁路从济源市通过,矿区所在的济源市铁路、公路纵横交错,交通极为方便(见图1-1)。

图1—1    交通位置图

1.3 自然地理

1.3.1 地形地貌

矿区位于克井盆地北部,地势北高南低,最高海拔350m,最低海拔280m,比差70m,地形相对平坦开阔,地表全为第四系覆盖。

1.3.2 水系

本区属黄河流域沁河水系,区内无常年性河流及湖泊。地面发育有冲沟,有利于丰水期洪水排泄,平时干涸无水,下雨时有短时水流通过。矿区附近历年最高洪水位254m。引沁济漭区从矿区南部通过,属季节性渠流,根据济源市水利局资料,最大流量为11.6m3/s,最小流量为0.93m3/s,平均引水276天,最多330天,最少211天。

1.3.3 气象

本区属于温带、半干旱大陆性半干旱季风型气候,年蒸发量大于降水量,夏季炎热,四季分明。夏、秋两季炎热多雨,春、东两季寒冷干燥。据焦作、济源气象站近年资料,每年7、8、9月为雨季,年降水量600~700mm,最小降水量561mm,7月份气温最高,最高温度40.5℃,一月份最冷,最低气温-12.2℃。每年十二月至次年二月份为冰冻期,最大冻土深度300mm,平均积雪厚度150mm,常年主导风向为西北风和东南风,春、冬两季风力较大,最大风力为8级。

1.3.4 经济概况

区内建材、冶金、化工、水泥等工业十分发达,煤、铅锌、石灰石、耐火粘土等矿产资源丰富,采矿业是本区经济的支柱产业,对济源市的经济起着重要的作用。农业在经济中所占比例虽然不大,但也能满足当地人民的生活需求。

1.3.5 地震

根据济源地区地震资料,1967年以来,本区发生的地震均在2.0-3.5级之间,而相邻地区发震波及本区而造成较大破坏的地震有10次(见表1-2).

表1-2        区域地震一览表

根据国家质量技术监督局发布的“中华人民共和国国家标准GB18306—2001《中国地震动参数区划图》(河南省部分)”,本区地震动峰值加速度为0.1g,相应的基本烈度为Ⅶ度,如图1-2所示,表1-3为地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表。

表1-3  地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表

图1-2     河南省地震动峰值加速度区划图

2 矿井水文地质

2.1区域水文地质概况

济源煤田位于河南西北部的太行山南麓黄河的北岸。

根据济源煤田的地形地貌、地层和构造发育情况,自西向东可将济源煤田的岩溶裂隙含水系统分为两个:即煤田西南部河王爷庙断层以北岩溶裂隙含水系统、天台山背斜以东岩溶裂隙含水系统。因岩溶裂隙水对煤矿的开采有重要影响,而碎屑岩含水系统则相对较小,为此仅对岩溶裂隙水系统进行叙述。济源鹤济公司磨庄煤矿位于天台山背斜以东岩溶裂隙含水系统康平向斜的东翼的补给、径流区附近,因此仅对天台山背斜以东岩溶裂隙含水系统进行分析。

2.1.1岩溶裂隙水的边界条件

2.1.1.1岩溶裂隙水水文系统边界

岩溶裂隙水的汇水范围称为岩溶水文系统,此范围内的大气降水最终以一定份额汇集并补给岩溶裂隙水系统,岩溶裂隙水的水文系统的边界主要取决于地形地貌与地质构造,因此根据地形地貌、地质构造,确定岩溶裂隙水的水文边界。

天台山背斜以东岩溶裂隙含水水文系统的边界条件为:

北界:以天台山背斜以北的太行山地表分水岭(山脊线)为界;

西界:以天台山背斜轴部为界;

南界:以碳酸盐岩露头为界,自西向东大致以封门口断层、盘古寺断层为界;

东界:向东延伸之济源煤田外。

2.1.1.2岩溶裂隙含水系统边界

岩溶裂隙水的分布空间,称岩溶裂隙的含水系统。岩溶裂隙水的含水系统的边界主要取决于地质、构造,因此根据地质构造,确定岩溶裂隙水的含水系统边界。

在碳酸盐岩分布区,西以后郑坪背斜为界,北、南、东以碳酸盐岩分布区的标高+250m以下部分为岩溶裂隙含水系统。

2.1.2岩溶裂隙水的补、径、排条件

2.1.2.1岩溶裂隙水的补给条件

天台山背斜以东岩溶裂隙含水系统的补给区为碳酸盐岩分布区,主要为大气降水,其次为沁河、蟒河的河水的补给。大气降水不仅在碳酸盐岩裸露区补给岩溶裂隙水,而且在太行山山脊线至碳酸盐岩之间的古老地层的大气降水在地面形成径流也补给岩溶裂隙水,虽其补给量无人准确计算,但从太行山山脊线至碳酸盐岩裸露欧面积大的实际情况分析,其补给量相当大,这可以从通过天台山背斜以东岩溶裂隙含水系统强径流带的盘石山断层在焦作煤田的李封矿、焦西矿的水文地质条件复杂得到佐证。

2.1.2.2岩溶裂隙水的径流条件

    岩溶裂隙水在碳酸盐岩裸露区得到补给后,在盘石寺断层以北,岩溶裂隙水的大致径流方向由北西向南东,在盘石寺断层以南,岩溶裂隙水的大致径流方向由南西向北东,至盘石寺断层岩溶裂隙水由西向东。

2.1.2.3岩溶裂隙水的排泄条件

在自然条件下,岩溶裂隙水的排泄为径流,即岩溶裂隙水在天台山背斜以东的碳酸盐岩裸露区得到补给后,在盘石寺断层汇集,由西向东径流至焦作煤田。在现状条件下,天台山背斜以东岩溶裂隙含水系统内矿井较多,岩溶裂隙水一部分由矿井排出,但大部分为径流排泄。

2.2 矿井充水条件

2.2.1 地表水概况

井田所在地区属黄河流域之沁河水系,井田范围内及外围附近无常年性的河流、湖泊及水库。地面发育有冲沟,有利于丰水期洪水排泄,平时干涸无水,下雨时有短时水流通过。距矿井范围外的南部约150m处有一条引沁济漭渠,其流向自东向西,该渠建成于1972年,区内渠底最低标高276m,设计引水量23m3/s,属季节性渠流,据1980~90年观测资料,引沁济蟒渠平均流量5.19m3/s,1980年最大流量8.44m3/s,1984年最小流量4.03m3/s,平均引水276天,1990年最多330天,1984年最少211天。根据矿山疏排水资料,引沁济蟒渠放水期间,老井矿井排水量比正常排水量增加一倍以上,表明了引沁济蟒渠河水向老井矿坑充水;另据以往调查资料,该煤矿附近历年最高洪水位254m,与原主、副井孔口标高(+289m)相差不多,故引沁济蟒渠对该矿开采二1煤层有一定影响。

2.2.2 矿井主要含、隔水层

1、含水层

根据岩性特征、水力性质、富水空间及对可采煤层的影响等,将区内含水层自上而下划分如下:松散岩类孔隙含水层、碎屑岩裂隙含水层和碳酸盐岩岩溶裂隙含水层三类。

(1)碳酸盐岩岩溶裂隙含水层

该类含水层包括太原组上、下段岩溶裂隙及寒武系含水层。

①奥陶系~寒武系岩溶裂隙含水层

奥陶系、寒武系碳酸盐岩在井田周围有大面积的分布,奥陶系与寒武系之间无明显的隔水层存在。由于在济源煤田内该含水层研究的程度较低,仅对奥陶系地层进行过1次抽水,单位涌水量仅0.085 L/s·m,水位标高169.83m,低于太原组岩溶裂隙水的水位(约225m),与一般的规律不相符,据此分析,奥陶系~寒武系岩溶裂隙水的水位在标高250m左右。由于岩溶裂隙发育的不均一性,抽水结果不能准确代表奥陶系~寒武系岩溶裂隙含水层的富水性,根据奥陶系~寒武系碳酸盐岩分布面积大,补给量也相当大;根据太原组上段岩溶发育,奥陶系~寒武系岩溶应比太原组上段发育,据此分析,奥陶系~寒武系岩溶裂隙含水层富水性应为强。奥陶系~寒武系岩溶裂隙水的水化学类型为HCO3—Ca·Mg水,溶解性固体0.323g/L。

一般情况下该含水层为二1煤层的间接充水含水层,上距  二1煤底约90m,正常情况下对开采二1煤层影响影响不大。

②石炭系太原组上段灰岩岩溶裂隙含水组

主要由L6~L8三层灰岩组成,层位稳定,单层厚度较大(9.3m)。其中L8灰岩平均上距二1煤层20m,灰岩总厚2.45~3.50m,平均厚2.98m,岩溶不发育,裂隙细小且多被方解石脉充填。根据钻孔抽水试验,单位涌水量0.00733~0.03999L/s·m,水化学类型为HCO3-SO4-Ca·Mg-K·Na水,溶解性固体为0.282~0.3201g/L。总体上该含水层富水性弱,但不排除局部富水的相对性。在原克井井田勘探中,水位标高160.42~225.40m。

该含水层为二1煤层的底板直接充水含水层,但由于煤层与含水层之间约20m的泥岩和砂质泥岩的阻隔,天然条件下,太原组岩溶裂隙水不易进入二1煤层,在开采二1煤层条件下,由于对煤层底板的扰动破坏,太原组上段岩溶裂隙水会进入矿井,因此太原组上段岩溶裂隙水对矿井影响较大。

(2)碎屑岩裂隙含水层

碎屑岩裂隙含水层包括山西组含水层、下石盒子组碎屑岩。

①山西组碎屑岩裂隙含水层

该含水层指由二1煤层之上60m范围的含水层,其岩性为为细、中粒砂岩,一般发育3~5层,以大占砂岩和香炭砂岩为主,厚度40~55m左右,一般47m,砂岩岩性致密坚硬,裂隙不发育,且多被方解石脉充填,据该区钻孔抽水试验资料,单位涌水量0.0056~0.014L/s·m,渗透系数0.02399m/d。说明该含水层补给、迳流条件差,富水性弱。在原克井井田勘探中,水位标高165.98~225.37m。该含水层为二1煤层的顶板直接充水含水层,在开采条件下,其中的裂隙水会进入矿井,对开采二1煤层有一定的影响,由于其富水性弱,一般以淋水及小股状进入矿井,一般不会对矿井的安全构成威胁。

②下石盒子组碎屑岩裂隙含水层

由下石盒子组的中、粗粒砂岩组成,厚度6~15m左右,层位稳定,裂隙较发育,但多被方解石充填。该含水层在与松散层部位接受孔隙水补给,裂隙水顺岩层倾向向深部径流于盘石寺断层与岩溶裂隙水汇合。下石盒子组无出露,因此下石盒子组含水层接受松散岩类孔隙水补给。

该层含水层距二1煤约70m,位于开采二1煤层的整体弯曲带之上,为二1煤层顶板间接充水含水层,在开采条件下,其中的裂隙水一般不会进入矿井,对开采二1煤层影响不大

(3)松散岩类孔隙含水层

本区第四系厚43.68~53.16m,其中砂砾石层及底部的砾岩为含水层,分布的连续性差,砂砾石层厚度5.00~15m左右,泥钙质充填式胶结,孔隙发育,该层导水性较好,含水情况受大气降水制约,单位涌水量为1.51 L/s·m,富水性中等。新近系中的砾岩富水性相对较弱。松散岩类孔隙水接受大气降水的补给,其径流方向与地面倾向一致。

该含水层为二1煤层顶板间接充水含水层,一般情况下对开采二1煤层无影响,但在二1煤层上基岩厚度较薄时,孔隙含水层成为二1煤层顶板直接充水含水层,对开采二1煤层有一定影响。

2、主要隔水层

(1)本溪组隔水层

据河南省冶金煤炭厅勘探第三队1969年提交的《河南省济源县克井勘探区地质勘探报告书》,本溪组厚度2.5~16.08m,平均6.14m。由铝土质泥岩、泥岩和薄煤层组成。该隔水层在厚度正常情况下隔水性能良好,可阻止太原组下段和奥陶系~寒武系岩溶裂隙水的水力联系,但在厚度小的地段或断层附近将失去隔水作用。

(2)二1煤层底板隔水层

1煤底板至L8灰岩间的泥岩、砂质泥岩,厚度约22m。在自然条件下,可阻止太原组上段岩溶裂隙水进入矿井,但

(3)二1煤层顶板隔水层

指开采二1煤层后整体弯曲带之上的泥岩,砂质泥岩及粉砂岩,厚度约40m,正常情况下,可阻隔下石盒子组砂岩及以上各含水层中的水进入二1煤矿井

在开采条件下,由于开采煤层引起底板扰动破坏,该含水层将失去隔水作用。

2.2.3、地下水的补给、径流及排泄条件

1、岩溶裂隙水的补给条件

天台山背斜以东岩溶裂隙含水系统的补给区为碳酸盐岩分布区,主要为大气降水,其次为沁河、蟒河的河水的补给。大气降水不仅在碳酸盐岩裸露区补给岩溶裂隙水,而且在太行山山脊线至碳酸盐岩之间的古老地层的大气降水在地面形成径流也补给岩溶裂隙水,虽其补给量无人准确计算,但从太行山山脊线至碳酸盐岩裸露欧面积大的实际情况分析,其补给量相当大,这可以从通过天台山背斜以东岩溶裂隙含水系统强径流带的盘石山断层在焦作煤田的李封矿、焦西矿的水文地质条件复杂得到佐证。

   2、岩溶裂隙水的径流条件

  岩溶裂隙水在碳酸盐岩裸露区得到补给后,在盘石寺断层以北,岩溶裂隙水的大致径流方向由北西向南东,在盘石寺断层以南,岩溶裂隙水的大致径流方向由南西向北东,至盘石寺断层岩溶裂隙水由西向东。

3、岩溶裂隙水的排泄条件

在自然条件下,岩溶裂隙水的排泄为径流,即岩溶裂隙水在天台山背斜以东的碳酸盐岩裸露区得到补给后,在盘石寺断层汇集,由西向东径流至焦作煤田。在现状条件下,天台山背斜以东岩溶裂隙含水系统内矿井较多,岩溶裂隙水一部分由矿井排出,但大部分为径流排泄。

2.2.4构造对矿井水文地质条件的影响

据矿井开采资料,矿区范围内发育断层F11、F12、F13和F14,外围发育谭庄断层。

(1)F11:位于矿区中部,为一南盘下降,北盘上升的正断层,走向北东,倾向南东,倾角50°,落差15m。由于二1煤层在该断层北盘附近标高小于±0m,其对盘为下石盒子组的下段,而现鹤济磨庄矿范围内的采空区已至断层而未出现出水点,说明该断层破碎带在垂向上的基本不导水,或者说在±0m附近断层破碎带不含水。因此该断层对鹤济磨庄矿的采掘活动基本无影响。

(2)F12:位于矿区东部边界,走向北东,倾向南东,倾角55°,落差2m,区内延伸长度约50m。该断层由巷道工程穿见,此处未见出水点。因此该断层对鹤济磨庄矿的采掘活动基本无影响。

(3)F13:位于矿区东部边界,走向东西,倾向北,倾角57°,落差2m,区内延伸长度约70m。而现鹤济磨庄矿范围内的采空区已至断层而未出现出水点,因此该断层对鹤济磨庄矿的采掘活动基本无影响。

(4)F14:位于矿区东部,走向北西,倾向北东,倾角55°,落差2m,延伸长度约70m。而现鹤济磨庄矿范围内的采空区已至断层而未出现出水点,因此该断层对鹤济磨庄矿的采掘活动基本无影响。

(5)谭庄断层:位于矿区的北部边界外围,走向近东西、南降北升的正断层。其东端在交地附近交与盘古寺断层,西延5.5km没入太行山。倾向南,倾角70°~80°,落差400m左右。其南盘的二1煤层与对盘的太原组、本溪组或奥陶系接触。在自然条件下,该断层破碎带在垂向上的导水性可能不好,但由于南盘的二1煤层标高约-120m,其煤层底板承受其下部岩溶裂隙水的水压较大,如在开采条件下,煤层底板会受到扰动破坏,而断层破碎带为一软弱结构面,其力学强度比围岩低得多,在开采煤层对底板破坏因素的诱导下,岩溶裂隙水可沿断层破碎带进入矿井,对矿井构成较大的威胁。因此在该断层处应留足防水煤柱,防止岩溶裂隙水进入矿井。

2.2.5 老窑及相邻矿井情况

磨庄矿井田浅部及其附近有老窑开采痕迹,井田南部的采空区紧邻引沁济蟒渠,该渠常年有水,随着老井和技改井的贯通,新系统的矿井涌水会逐渐增多,由于采空区的塌陷,引沁济蟒渠将直接向矿床渗水;且这些老井巷的采空区大小不一,形状极不规则,在长期降雨渗透补给中汇集了一定的水量,一旦揭露,则来势凶猛、防不胜防,同时积水的酸性较强,对人员和设备危害较大,因此老窑和采空区积水对矿井的安全生产影响较大。井田浅部及其附近无小煤窑开采。现井田内二1煤采空区积水分布于浅部的标高+70~±0m之间,内有一块积水区域,积水面积1.167×104 m2,积水量0.525×104m3(本次预算积水量时充水系数全部取0.10)。

相邻生产矿井主要有河南省济源煤业有限公司九矿、河南省济源煤业有限公司八矿。其中,济源煤业九矿西部与磨庄矿相邻,济源煤业八矿的东部和南部与磨庄矿相邻。主要开采煤层为二1煤,据资料显示济源煤业八矿正常涌水量40m3/h、济源煤业九矿约为30m3/h,三个矿之间水力联系较密切。济源煤业九矿与磨庄矿浅部灰岩出露补给整个区域地下水含水层,地下水在中深部顺地层走向向东南方向径流,从位置看即由济源煤业九矿流向磨庄矿再流向济源煤业八矿。矿井之间虽有边界煤柱相隔,但开采过程中可能会发生越界开采现象,要预防开采期间及报废后的采空区积水涌入本井田。

2.3 矿井涌水量及预算

2.3.1 矿井充水因素分析

由采掘工程平面图可知,+120水平中央水仓入水口、-60水平中央水仓入水口,各煤层顶板砂岩水在巷道揭露时多以渗水形式充水,放顶后多以淋水形式充水。

2.3.2 涌水量预算

本矿经前几个水平的开采,水文地质条件逐渐暴露,但水文地质资料依然匮乏。+20水平位于本矿井深部,其直接顶、底板充水含水层水文地质条件应与已开采水平部分相似,其涌水量随开采深度增加无明显增大趋势,故选用如下比拟法公式对矿井涌水量进行预算,然后选用适当参数采用大井法进行预算,做一比较,但不包括雨季、断层、老窑采空区等涌水量,也不包括底板突水。

根据焦作工学院矿山开发设计研究所编制的《济源市济源市克井镇磨庄村办煤矿矿方自愿开发利用方案》中提供的资料,以及原生产系统开采中实测的正常涌水量30 m3/h,最大涌水量80 m3/h,邻近忠卫煤矿的实测正常涌水量10 m3/h,最大涌水量15 m3/h。并考虑资源整合后,随开采深度增加及扩界面积增加,其涌水量会逐步加大。

1、比拟法

选用如下公式:

                                  (式1)

式中:Q、Q1—拟求、已知矿井涌水量(m3/h);

       F、F1—矿区面积、采空区面积

m取经验值4

已开采水平(+140~+20m)

据《济源市济源市克井镇磨庄村办煤矿矿方自愿开发利用方案》中提供的资料,矿井-80m以浅平均涌水量30 m3/h(Q1);采空区面积约26.33×104m2(F),矿区-80m以浅范围以内面积约66.84×104m2(F1),分别代入式1,则矿井正常涌水量为:

        (式1)

据近年涌水量资料显示,矿井正常最大涌水量约是其平均值的2倍故最大涌水量取正常值的2倍,则矿井最大矿井涌水量为152m3/h。

2、大井法

采用“大井”法预计,使用承压水Dupuit公式

计算公式:           (式2)

式中:        Q—拟求矿井涌水量(m3/d);

              K—渗透系数;

              S—需降低水位;

M—含水层厚度;

              r0—引用井半径,

              R0—引用影响半径,

(1)、参数确定

①、渗透系数:二1顶板水考虑深部不受松散层与风化带水影响,故渗透系数采用原钻孔抽水试验资料0.02399m/d、二1煤底板水渗透系数矿区各孔数据差别较大,且深部数据小于浅部,考虑到浅部钻孔抽水数据受第三四系及基岩风化带水影响,结合本矿井情况,底板渗透系数采用0.1m/d。

②、含水层厚度:二1煤顶板含水层厚度47m、二1煤底板含水层厚度13m。。

③、水位标高:二1煤底板水水位标高+160.42m。

④、采区面积:二1煤采区面积17.9 km2

(2)、计算结果(见表5-1)

表5-1   涌水量计算结果

(3)、计算结果评价

以上两方法所预算的矿井涌水量相差不大,比拟法是根据浅部水平涌水量推测而来,大井法是根据概化后的数学模型所计算的,受参数选择的影响大,克井勘探区抽水孔较少,参数的代表性差。特别是二1煤顶板抽水数据少不能充分反映整个矿区的情况,其预算结果与实际涌水量构成不一致。综上所述大井法预算结果可能会存在误差,考虑磨庄矿涌水量实际情况,推荐比拟法预算矿井正常涌水量76m3/h、最大152m3/h。可以作为矿井设计的主要参考依据。

2.4 矿井水害及防治措施

2.4.1 矿井水害

1、出水点概况

自建井投产至20##年底,全矿共发生大小出水4次。从井下开采情况可知,主要出水点即主要经由裂隙而出。现对矿井调查,发现顶板淋水3处,出水量约40m3/h,底板涌水3处,出水量共17.5 m3/h,井筒淋水3处共50 m3/h,由此可见,顶板突水为主要充水来源,突水通道以裂隙为主。

2、主要出水实例

(1)20##年8月17日,井下东翼轨道上山220米处,顶板淋水,突水量15 m3/h,至今水量不变;

(2)20##年10月8日,西翼轨道上山在掘进时,掘到410m时遇到济源煤业有限公司的±0大巷,巷内出水,水量约30 m3/h,至今出水量不变。

(3)20##年7月15日,西翼运输上山在掘进过程中,掘到520m时,遇到济源煤业有限公司的采空区内流水,水量约20 m3/h,至今水量略有减少,现水量约15 m3/h。

(4)20##年6月24日,1202回采工作面,自开切眼向东回采20米处时顶板淋水,水量约20m3/h,至今出水量不变。

3、突水特点

(1)以顶板砂岩裂隙水为主。

(2)巷道局部有淋、滴水现象,部分采空区内有积水。

2.4.2 防治水措施

1、防治水工程概况

(1)为防止大气降雨的入渗补给,对引沁济蟒渠进行修复铺底,开采过程中要及时充填开采造成的地面裂隙,以防止地表水渗入井下。

(2)井下打钻注浆对出水点进行堵漏。

(3)对二1煤层顶板板含水层在浅部煤层隐伏露头附近,在顶板冒落带与松散岩类孔隙水含水层沟通的情况下,汛期将有一定影响,生产中应留设防隔水煤柱。

(4)对二1煤层底板含水层在隔水层薄弱地段或受断裂构造影响的地段,采用疏水降压手段,解放受水威胁煤层。

(5)下山回采对相邻工作面采空区积水进行探放,一般分阶段施工排水孔。

(6)今后随着工程的揭露,将分别在回采工作面、底板泄水巷等其它可疑含水构造带区域实施底板注浆加固。

2、防治水工作建议

(1)二1煤层顶、底板承压水水源为大气降水补给,应从地表治理,减少大气降水下渗量,降低井下防治水难度。

(2)井下防治底板承压水,主要采取超前探放、物理探测、疏放、底板加固及拦截相结合的方法。

(3)在受承压水威胁的回采工作面,需采取加强排水、构筑临时挡水工程等措施。

(4)加强井下防排水工作,井下积极采取“善、堵、控、排”等措施, 即继续保持和完善现有的防洪设施及排水系统。

(5)完善地下水位观测网。

2.4.3 矿井排水系统

矿井共分二个水平排水:

+120水平中央泵房(原主井)有排水泵3台,型号为MDM155-67×7G,综合排水能力为300m3/d。

-60水平中央泵房(新副、主井)有排水泵3台,型号为MDM155-67×7G。矿井正常涌水时,一台水泵工作,一趟Φ219×8mm排水管路(内径为185mm),另一趟管路备用,单泵排水能力为144m3/h;矿井最大涌水时,单泵排水能力为300m3/h,两台水泵分别工作于两趟Φ219×8mm排水管路(内径为185mm),排水高度405m,有效水仓容积650m3

2.5 供水

磨庄矿现有水厂一座,目前主要以矿井排水为供水水源,日处理矿井水360m3/d,水源为副井井筒180m处清水仓,水质除受煤尘污染、悬浮物及细菌含量超标外,其它均不超标,净化处理后可做为矿井后期供水水源。磨庄矿井下污水排至地面后除供应水厂处理外,还用于地面生产及井下消防洒水等。目前水厂有供水水泵2台,型号:200QJ32—240/15型,供水能力768m3/d。其中矿井地面生产及井下除尘用水75m3/d、工业、生活用水171m3/d,均可满足该矿初期生产、消防、降尘用水量。

2.6 矿井水文地质类型

据矿井涌水资料,二1煤层顶板直接充水含水层为山西组砂岩含水层,单位涌水量0.0056~0.014L/s?m;底板直接充水含水层为太原组上段石灰岩含水层,单位涌水量0.00733~0.03999L/s?m,比较而言,二1煤顶板充水含水层的富水程度强于底板含水层,根据《煤矿防治水规定》分类标准属顶板砂岩裂隙充水为主的矿床,加之采空区塌陷、松散岩类孔隙水和地表渗水均参与了矿坑的充水,补给条件好,矿井安全受水害影响。综合以上分析,磨庄矿矿井充水类型为以顶板砂岩裂隙充水为主,底板间接进水的水文地质条件中等的矿井(详见表2.6-1)。

表2.6-1      矿井水文地质类型划分一览表

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