2017煤矿防治水中长期规划

2017煤矿防治水中长期规划 神府经济开发区海湾煤矿有限公司 Shenfu Technological Development Zone Haiwan Mining Co.,Ltd 编制时间:二零一七年一月 目 录 1 矿井及井田概况 ..........................................1 1.1 矿井及井田基本情况 .................................1 1.2 位置与交通 .........................................2 1.3 地形地貌...........................................5 1.4 水文气象...........................................7 1.5 地震 ..............................................8 1.6 矿井排水设施能力现状 ...............................8 2、以往地质及水文地质工作评述 .............................9 3、地质概况 .............................................11 3.1 地层 .............................................11 3.2 构造 .............................................13 3.3 煤系、煤层 ........................................16 3.4 岩浆岩 ...........................................17 4、区域水文地质..........................................18 4.1 区域水文地质特征 ..................................18 4.2 区域含(隔)水层 ..................................18 4.3 区域地下水补径排条件 ..............................19 5、矿井水文地质..........................................20 5.1 井田边界及水力性质 ................................20 5.2 含水层 ...........................................20 5.3 隔水层 ...........................................21 5.4 地下水的补径排条件 ................................22 5.5 矿井充水条件 ......................................22 5.6 井田及周边地区老窑水分布状况 .......................26 5.7 矿井充水状况 ......................................30 6、井下水害治理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 .....................................32 6.1、留设防水煤岩柱 ..................................32 6.2、井下探放水 ......................................32 6.3、疏干降压 ........................................32 6.4、安全技术 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ....................................33 7、实施 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 及预期效果 ...................................37 7.1 项目实施计划 ....................................37 7.2 项目实施后的预期效果 ............................38 8、费用概算 .............................................40 1 矿井及井田概况 1.1 矿井及井田基本情况 海湾煤矿是神府经济开发区海湾煤矿有限公司(原名神府能源开发总公司)在神府矿区开办的一处地方煤矿。目前神府经济开发区海湾煤矿有限公司下属矿井主要包括海湾煤矿一号井、二号井和三号井，均位于海湾井田范围内，共有六层可采 上-2-1-2-3-4-2煤层(从上到下依次为2、3、4、4、4、5煤层)。 -1矿井申办时，井田范围内的3煤层大部分已被小煤矿占有，并进行了部分开采， ,1-1据此情况，将井田内的3煤层全部划归乡镇小煤矿开采，海湾煤矿准开采3煤层 -2-3-4-2以下4、4、4和5的四层煤。 -1随着国家关闭整顿小煤矿工作的实施，海湾井田内部分小煤矿依法关闭，3煤层部分剩余储量已划归海湾煤矿统一开采。2000年12月，委托煤炭工业西安设计研究院编制完成了《海湾矿井改扩建预可行性研究 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 》和2004年2月，委托西安煤矿设计事务所分别编制完成了《海湾矿井改扩建工程初步设计》，设计矿井初期 上-2-2-3-4-2采用一矿两井，一号井采用斜井开拓，开采4(4)、4、4和5煤层，主采-2-15煤层;二号井采用平硐开拓，开采3煤层。 后续为满足矿井建设的需要，继续进行深入的调查和补勘，计划单独建井开采-22煤层。2006年6月，委托咸阳顺安煤矿设计院编制完成了《神府经济开发区海湾矿井改扩建初期工程三号井初步设计(补充修改)》，对三号井进行了设计，开采 上-1-2-2-23、2和2煤层，主采2煤层。 -2根据海湾煤矿一号井开采计划，将于2012年5月底停止开采5煤层，计划开 -2采4煤层。因此2011年6月，委托山西约翰芬雷华能设计工程有限公司编制完成了《神府经济开发区海湾煤矿有限公司海湾煤矿机械化改造设计说明书》(后简称《机械化改造设计》)，对海湾煤矿一号井进行机械化改造设计，矿井设计生产能 -2力为2.4Mt/a，设计服务年限为42.1年，全井田共划分为三个水平，一煤组(4煤 -3-4-2层)划分为一水平，二煤组(4、4煤层)划分为二水平，三煤组(5煤层)划分 -2-2为三水平。改造后初期开采一水平的4煤层，在4煤层布置水平大巷组。采用长壁采煤法，全部垮落法管理顶板。通风方式采用中央并列式通风方式，抽出式通风方法，主平硐、副平硐进风，回风斜井回风。 -2目前海湾煤矿一号井处于一水平4煤层开采初期，根据《机械化改造设计》中 1 421盘区42101和42102、42104工作面均设计0.4a回采结束，2017年开采42105、42103工作面，2018年开采42107、42201工作面，2019年开采42202、42203，2020年开采42204,、42205工作面，2021年开采42206、42207工作面。 图1-1 海湾煤矿一号井五年计划采掘范围 1.2 位置与交通 海湾井田位于陕北侏罗纪煤田神府矿区，行政区划隶属陕西省神木县孙家岔镇管辖。井田范围东以乌兰木伦河为界，南以考考乌素沟为邻，西以139号与C35号钻孔连线为界，北以135号与137号钻孔连线为界，东西长约7.5km，南北宽5.3, 28.4km，井田面积37.2385km。地理坐标东经:110?17′12.13″,110?22′56.36″，北纬:39?02′57.52″,39?07′10.63″。 根据 2011年12月29日，陕西省国土资源厅颁发的采矿许可证批准海湾煤矿开采范围由10个坐标点圈定(表1-1)，并扣除井田内的8个开采浅部煤层的生产小煤矿范围(表1-2)。采矿许可证范围内同时包括海湾煤矿一号井、二号井和三号井，其中海湾煤矿一号井平面上开采范围与批准坐标圈定的范围相同(图1-2)，立 上-2-2-3-4-2面上开采标高为+1160,+960m，开采4(4)、4、4和5煤层。 表1-1 海湾井田范围拐点坐标一览表 点号 X坐标 Y坐标 点号 X坐标 Y坐标 1 4324232.00 37440379.00 6 4327520.00 37445031.00 2 2 4328567.00 37438214.00 7 4326260.00 37445748.00 3 4332002.00 37445359.00 8 4325362.00 37444644.00 4 4329442.00 37445684.00 9 4324450.00 37443770.00 5 4328450.00 37446487.00 10 4324927.00 37442499.00 表1-2 井田内扣除范围拐点坐标一览表 矿名 点号 X坐标 Y坐标 矿名 点号 X坐标 Y坐标 1 4327861.00 37438989.00 1 4329262.00 37444079.00 2 4327652.00 37440209.00 2 4327992.00 37444039.00 3 4327042.00 37440509.00 3 4327992.00 37444799.00 4 4326337.00 37441364.00 4 4328292.00 37445044.00 林海 煤矿 5 4326052.00 37440609.00 5 4329312.00 37445124.00 大湾6 4325757.00 37440681.00 标高:+1120~+1060m 煤矿 7 4325597.00 37439754.00 6 4329357.00 37443079.00 标高:+1115~+1095m 7 4329262.00 37444079.00 1 4324497.00 37440134.00 8 4327992.00 37444039.00 2 4324912.00 37439774.00 9 4327982.00 37443039.00 3 4325252.00 37440099.00 标高:+1120~+1070m 4 4325597.00 37439754.00 1 4327042.00 37440509.00 后塔5 4325897.00 37441544.00 2 4329172.00 37439479.00 煤矿 6 4324732.00 37442009.00 11 4330612.00 37442479.00 7 4324767.00 37441209.00 10 4331432.00 37442314.00 8 4324637.00 37440529.00 3 4331342.00 37443979.00 王才标高:+1075~+1060m 4 4329262.00 37444079.00 伙盘1 4325172.00 37441834.00 5 4329357.00 37443079.00 煤矿 2 4326337.00 37441364.00 6 4328902.00 37443054.00 3 4327042.00 37440509.00 7 4327902.00 37442084.00 阳崖4 4327472.00 37441394.00 8 4327662.00 37442004.00 煤矿 5 4326334.00 37442019.00 9 4327472.00 37441394.00 6 4325542.00 37442884.00 标高:+1125~+1095m 标高:+1135~+1095 1 4330277.00 37444569.00 1 4326427.00 37445689.00 2 4330312.00 37445179.00 哈特二道兔煤2 4326462.00 37446009.00 3 4329412.00 37445624.00 峁煤矿 3 4325937.00 37446185.00 4 4329432.00 37444549.00 矿 4 4325212.00 37443399.00 标高:+1072~+1066m 5 4326132.00 37443019.00 6 4326202.00 37443679.00 7 4326952.00 37443679.00 8 4326952.00 37445379.00 标高:+1160~+1115m 3 图1-2 海湾井田矿权设置图 海湾煤矿位于陕西省神木县孙家岔镇以南约4km处的乌兰木伦河西岸，距神府矿区中心大柳塔镇约21km，向南距神木县城约43km，向东距府谷县城约87km(图1-3)。府(谷)—新(街)公路沿井田南界考考乌素沟穿过，包(头)—神(木)一级公路从井田的东界乌兰木伦河西岸通过，向南18km到达店塔镇与府(谷)—店(塔)一级公路和店(塔)—新(街)公路相接;在神木县和榆(林)—神(木)高速、神(木)—府(谷)高速相接。铁路向北、向东的运煤通道也已开通，包(头)—神(木)铁路沿井田东缘自北向南穿过，在神木县和神(木)—朔(县)、神(木)—延(安)铁路相接。另外，海湾煤矿距黄羊城车站和燕家塔车站设立的地方煤炭集装站分别为20km、5km。总体来说，煤炭运输十分便利。 4 图1-3 井田交通位置图 1.3 地形地貌 井田位于鄂尔多斯高原东北部，陕北黄土高原北缘和毛乌素沙漠东南缘，地质特征为北高南低的黄土丘陵区。由于常年水土流失，井田内沟壑纵横，梁峁台塬间布，地形支离破碎，沟谷断面均呈“U”形，上游多呈“V”形，多数未切至基岩(图1-4)。井田西北部的王才伙盘为全井田的最高点，海拔标高为+1266.33m，考考乌素沟为井田的最低处，海拔标高为+959.6m ，相对高差274m(图1-5)。 5 图1-4 海湾井田地貌示意图 图1-5 海湾井田地势示意图 6 1.4 水文气象 海湾井田所处地区气候属中温带大陆性半干旱气候，冬季漫长而寒冷，夏季炎热而干旱，春季风沙较频繁，秋季凉爽早霜降，昼夜温差悬殊。全年降雨主要集中在8、9两月，无霜期短，10月上冻，次年3月解冻。秋冬季多西北风，夏季多东南风。据神木县气象站观测资料:海湾煤矿所处的孙家岔极端最高温38.9?，极端最低气温-28.1?，年平均气温8.4?;多年平均降雨量 474.6mm，多年平均蒸发量2020.7mm;平均风速2.33m/s，极端最大风速25m/s,最大东都深度1.46m。 井田东界乌兰木伦河和南界考考乌素沟为常年流水性河流，其他均为季节性沟 3谷流水(图1-6)。乌兰木伦河自北向南流经井田东部边界，一般流量3.5m/s;考 3考乌素沟自西向东流经井田南界，流量0.173,1.732m/s。井田内次一级支流有捣不赖沟、哈特兔沟、五当沟、三道峁沟、二道峁沟等，流水受季节性影响较大。其中 33五当沟有个小型水库，库容40万m，无外来水源，死库容2.9万m，有效库容12.7 32万m，水位标高+1047m，坝顶标+1055.4m，水库面积约0.7km，坝长约200m。 图1-6 海湾井田地表水系图 7 1.5 地震 本区地壳活动相对微弱，1621年前只发生过4.7级、6.7级地震各1次，其后再未发生过较大的地震。根据国家地震局《中国地震反应普特征周期区划图》(GBl8306(2001)B1图和《中国地震动峰值加速区划图》(GBl8306—2001)Al图，神木县地震动反应普特征周期T2为0.35g计，地震分组应为第一组，设计基本地震加速值为0.05g，抗震设防烈度为VI度。 1.6 矿井排水设施能力现状 -2目前海湾煤矿一号井处于开采一水平4煤层开采初期。矿井的涌水主要来源于 -233一水平4煤层的采空区涌水，最小涌水量26.00m/h，最大涌水量150m/h，平均涌 3水量100m/h。 根据2010年10月，山西约翰芬雷华能设计工程有限公司提交的《神府经济开发区海湾煤矿有限公司海湾煤矿机械化改造设计说明书》(后简称《机械化改造设 -2计》)，对海湾煤矿一号井一水平4煤层开采工艺进行了设计，其中依据预测的矿 33-2井正常涌水量100m/h，矿井最大涌水量150m/h，设计主排水泵房位于4煤辅助 3运输大巷东侧，距421盘区巷260m处，主水仓容量为800m，安装3台MD155-30×2 -2型矿用耐磨多级离心泵，敷设2趟Ф194×6无缝钢管排水管路，沿4煤带式输送机大巷—带式输送机煤门—主平硐将矿井水排至地面。回采和掘进工作面排水点均安装BQW150-45-45/N，敷设1趟Ф219×6无缝钢管，将工作面涌水排至主水仓。 8 2 以往地质及水文地质工作评述 (1)1983,1987年，陕西省煤田地质局一八五队在普查找煤的基础上对神木北部矿区开展详查，编写了《陕北侏罗纪煤田神木北部矿区详查地质报告》。1988年由全国储委煤炭专业委员会以“全储决字〔1988〕166号”文批准:B级410824万吨，B+C级1099455万吨，B+C+D级1459912万吨。 (2)1988,1989年，陕西省煤田地质局一九四队在海湾井田进行了勘探工作，并提交了《陕北侏罗纪煤田神木北部矿区海湾井田勘探(精查)地质报告》。1990年8月经陕西省矿产储量委员会以“陕储决字(1990)09号”文批准:A级5858万吨，B级11348万吨，C级22493万吨，A+B+C级39699万吨;暂不能利用储量A+B+C级3115万吨。 (3)1987,1990年，陕西省煤田地质局一三一队在张家峁井田进行了勘探工作，并提交了《陕西省神木县神木北部煤矿区张家峁井田勘探区勘探(精查)报告》。1990 年8月经陕西省矿产储量委员会以“陕储决字(1990)15号”文审查批准。 (4)2003年12月，陕西省煤田地质局一八五队提交了《陕西省国道204杨家坡-陈家沟一级公路一期工程压覆煤炭资源储量报告》。陕西省国土资源规划与评审中心于2004年1月7日评审通过，同时，陕西省国土资源厅以“陕国土资储备〔2004〕20号”文备案。 (5)2004年，西安地质矿产勘查开发研究院提交了《陕北330KV神木-神华送电线路?、?回工程压覆煤炭资源/储量说明书》。陕西省国土资源规划与评审中心于2004年10月24日评审通过，同时，陕西省国土资源厅以“陕国土资储备〔2005〕03号”文备案。 (6)2005年，陕西省煤田地质局一八五队提交了《神朔铁路神木北—瓷窑湾段压覆矿产资源储量评估报告》。陕西省国土资源规划与评审中心于2005年3月19日评审通过，同时，陕西省国土资源厅以“陕国土资评储备〔2005〕13号”文备案。 (7)2005年8月，受神木县矿产资源管理办公室委托，陕西省煤田地质局一八五队对海湾井田内的内蒙古伊泰集团有限公司神木二道峁煤矿等11个小煤矿的资源储量进行了检测，并提交了《内蒙古伊泰集团有限公司神木二道峁煤矿等11个小煤矿资源储量检测说明书》。陕西省国土资源规划与评审中心评审通过，同时，陕西省国土资源厅出文备案。 9 (8)2006年3月，受神府能源开发总公司海湾煤矿委托，陕西省煤田地质局一八五队对神府能源开发总公司海湾煤矿二、三号井工业广场厂址压覆煤炭资源储量进行了评估，并提交了《神府能源开发总公司海湾煤矿二、三号井工业广场厂址压覆煤炭资源储量评估报告》。陕西省国土资源规划与评审中心于2006年5月11日 86号”文备案。 评审通过，同时，陕西省国土资源厅以“陕国土资储备〔2006〕 (9)2006年7月，陕西省煤田地质局一八五队对红柳林—神木西运煤专线铁路压覆煤炭资源储量进行了评估，并提交了《红柳林—神木西运煤专线铁路压覆煤炭资源储量评估报告》。陕西省国土资源规划与评审中心于2006年10月18日以“陕国土资评储发〔2006〕405号”文评审通过。 以上各阶段工作在海湾煤矿内及周边共施工钻孔81个，其中:海湾井田精查阶段共施工钻孔71个，井田内68，周边3个，详查阶段共施工钻孔10个，测井钻孔40个，采取各类样品56个(组)，探槽测量26个，实测矿井及小窑14个(表2-1)。 表2-1 海湾井田范围内以往地质工作成果 完成项目名称 完成工作量 井田内钻孔 68个(H1,H43、H47,H71) 井田周边 3个(H44,H46) 10个(10-3、10-7、10-8、10-6、10-9、11-1、矿井周边详查阶段施工钻孔 11-2、188、172、197) 测井钻孔 40个 采取各类样品 56个(组) 探槽测量 26个 实测矿井及小窑 14个 总的来说，海湾井田内以往地质工作存在的主要问题是地质勘探孔封闭情况未知;未做过水文地质勘查工作，未全面的查清含水层的相关水力性质;未留设水文地质长观孔，观测地下水的动态变化情况。 10 3 地质概况 3.1 地层 3.1.1 区域地层 神府矿区位于陕北侏罗纪煤田东北部，地层区划属华北区鄂尔多斯盆地分区。地表大部分被第四系风积沙所覆盖，仅在乌兰木伦河、考考乌素沟，勃牛川及支沟有少量基岩出露。地层由老到新有:中生界三叠系上统永坪组(Ty);侏罗系下统3富县组(J)、侏罗系中统延安组(Jy)、直罗组(Jz);新生界新近系上新统保1f22 德组(N);新生界第四系下更新统三门组(Q)、第四系中更新统离石组(Q)、2b1S2L第四系上更新统萨拉乌苏组(Q)及第四系全新统(Q)，各地层特征如下(表3S4 3-1)。 表3-1 区域地层一览表 地 层 厚 度 岩 性 特 征 分布范围 (m) 界 系 统 组 全区大面积分布风积eol) (Q以现代风积砂为主，主要为沙，乌兰木伦河及其支全新统 0,27.45 4al(Q) (Q) 中细砂及亚砂土 15.49 沟的开阔地带分布有44 冲、洪积层。 上更 萨拉乌苏灰黄,褐黑色粉细砂、亚砂0,67.45 分布于沟谷两侧及沟掌新统 组 第 土、砂质粘土，底部有砾石。 19.98 一带 (Q) (Q) 33s四 新 系 生 中更 浅棕黄色,黄褐色亚粘土、零星分布于乌兰木伦河离石组 0,75.3 新统 界 ) 亚砂土，夹粉土质砂层 18.85 西部 (Q2l(Q) 2 下更 三门组 褐红色,浅肉红色亚粘土、0,45.70 分布于海湾井田的西部新统 (Q) 砾石层，夹钙质结核层 11.77 一带，出露铁匠伙畔 1s(Q) 1 新棕红色,紫红色粘土或砂主要分布于海湾井田北上新统 保德组 0,69.04 近(N) (N) 质粘土 19.72 部。 22b系 紫杂,黄绿色泥岩、砂质泥直罗组 0,76.12 岩、砂岩，底部有时有砂砾沿河岸及沟谷有出露 z) 32.58 (J2岩。 中统 侏 (J) 2浅灰,深灰色砂岩及泥岩、罗 乌兰木伦河、及其支沟延安组 96.62,243.50 中 砂质泥岩，含多层可采煤系 (Jy) 174.93 段续出露 2生 层，是主要含煤地层 界 紫红、灰紫、灰绿色砂质泥在海湾井田中部零星沉下统 富县组 0,23.00 (J) (Jf) 岩为主 15.00 积 11 三以灰白,灰绿色巨厚层状井田内无出露，为煤系上统 永坪组 叠80,200 (T) (Ty) 细中粒长石石英砂岩为主 沉积基底 33系 11 3.1.2 井田地层 井田地层由老至新依次有:三叠系上统永坪组(Ty)、侏罗系下统富县组(Jf)、31侏罗系中下统延安组(Jy)、侏罗系中统直罗组(Jz)、第三系上统三趾马红土1-22 (Ns)及第四系(Q)沙土及风积沙。现由老至新分述如下: 2 ? 叠系上统永坪组(T) 3y 本组地层为含煤地层的基底，岩性为厚-巨厚层状绿色岩屑石英砂岩，其间夹灰—深灰色薄层粉砂岩及泥岩。 ? 侏罗系下统富县组(Jf) 1 井田含煤地层的下伏地层。下部为灰白色细-中粗粒石英砂岩，上部为灰黑色泥岩或深灰色粉砂岩。该组地层厚2.64,37.17m，平均12.01m，全井田分布。 ? 侏罗系中统延安组(Jy) 1-2 井田含煤地层，全井田分布，广泛出露于乌兰木伦河及考考乌素沟两岸及各沟谷中。自上而下共分为五段(五个沉积旋回)，其上部有不同程度的缺失。岩性以浅灰色、灰白色细—粗粒砂岩为主，含大量植物化石及碎片，可见瓣鳃类动物化石。地层厚度56.42,219.97m，平均165.97m，与下伏富县组地层整合接触。 ? 侏罗系中直罗组(Jz) 2 分布于井田西北角，下部为厚-巨厚层状灰白色中粗粒长石砂岩，夹薄层灰绿色泥岩、粉砂岩。地层厚度0,43.80m，为一套河流沉积体系。 ? 第三系上统三趾马红土(Ns) 2 该地层全井田分布，主要分布于梁、峁、台塬之上。为棕红色-紫红色亚粘土、砂质粘土，见白色钙质网脉，夹多层钙质结核层。地层厚度0,72.14m，与下覆地层不整合接触。 ? 第四系中更新统离石组(Ql) 2 该地层为一浅红-灰黄色亚粘土及砂质粘土，松散裂隙发育，零星分布于梁峁边坡地带，厚0,10.72m。 ? 第四系上更新统萨拉乌素组(Qs) 3 零星分布于梁、峁、台塬之上，岩性为褐灰、灰色亚沙土、粉沙及细沙。厚0,2.99m。 ? 第四系上更新统马兰组(Qm) 3 零星分布于梁、峁及台塬边坡地带。岩性以浅灰黄色粉砂质粘土、亚粘土为主。 12 发育柱状节理，厚度0,68.18m，平均20.95m。 ? 第四系全新统(Q) 4 主要为风积沙、冲积层，局部地段可见坡积层，与下覆地层不整合接触。 风积沙:分布于台塬及低凹地带。灰黄色粉沙、细沙，呈流动沙及半固定沙。厚度0,22.68m，平均8.67m。 冲积层:分布于河谷及主要沟谷中。下部由砾石层及粗、细粒沙组成，上部为粉沙或耕作土壤。厚0,5.69m，平均3.91m。 坡积层;由各种砂岩、粉砂岩及泥岩砾杂乱堆积而成，零星分布于地形坡角一带。厚度0,7.30m。 3.2 构造 3.2.1 区域构造 海湾井田位于陕北侏罗纪煤田神府矿区中部，神府矿区位于鄂尔多斯盆地陕北 -1)。鄂尔多斯盆地形成于中晚三叠世，是在古生代地斜坡的榆林单斜东北角(图3 台基础上产生和发展的大型内陆坳陷，属多旋回性的叠合型盆地;现今盆地为晚白垩世以来经过多期不同形式改造形成的残留盆地。盆地内发育的构造类型主要有:区域构造运动形成的鼻隆带和差异压实作用形成的局部隆起及复合鼻状构造。盆地总体呈现为一东翼宽缓、西翼陡窄的不对称向斜，呈南北向的矩形盆地;盆地边缘断裂褶皱发育，而盆地内部构造相对简单，具有整体升降、地层水平(倾角一般1,5?)、少见背斜、沉积盖层薄、岩浆活动弱等特点，根据盆地现今构造特征和基底性质，通常将其划分为伊盟隆起、渭北隆起、晋西挠褶带、陕北斜坡、天环拗陷及西缘冲断构造带六个一级构造单元。 3.2.2 矿区构造 神府矿区位于陕北侏罗纪煤田北部，受燕山期和喜马拉雅期多次构造变动作用，含煤地层总体为NNW、NWW向单斜构造，但历次构造运动在区内主要以垂向运动为主，影响较弱，地层倾角仅1,5?。局部地段发育有缓波状起伏，但波幅不大;断裂构造仅表现在神府矿区北部(海湾井田的东北部)发现三条落差不大于20m的高角度张性正断层。总之，神府矿区构造较为简单。 另外，根据区域资料，矿区所在区域的陕蒙边界最北端基底发现一条大致EW 13 向的构造，特别是石圪台一带，航磁异常高出周围地区较多(图3-2)。 图3-1 神府矿区大地构造位置图 图3-2 陕北地区构造纲要图 14 3.2.3 井田构造 井田位于神府矿区中部，井田内地层平缓、构造简单，总趋势为—向西缓倾斜 -2的单斜构造，地层走向NNE、NEE，局部有偏转，倾角1,5?。从4号煤层底板等高线上可以看出，单斜构造的基础上发育一些呈波状起伏的宽缓短轴褶曲(图3-3、图3.4)。井田内未发现断裂构造，岩石裂隙除火烧区外不发育。 -2图3-3 4号煤层底板等高线图 -2图3-4 4号煤层底板等高线图 15 3.3 煤系、煤层 井田内含煤地层为侏罗系中统延安组(Jy)，地层横向变化大，垂向层序结构清晰。2 根据地层岩性、岩相与含煤性，将本区含煤地层自下而上划分为五个层段，层段结构清晰，煤层层数多，其中含5、4、3、2、1五个煤组，共含煤11层(图3-5)。 上-2-1-2-2-3-4-2其中可采煤层6层，由上而下编号为2、3、4(4)、4、4、5号煤层。海 上-2-2-3-4-2-4湾一号井开采标高+1160,+960m，开采4(4)、4、4和5煤层，其中4 上-2-2-3-2号煤层局部可采，4(4)、4号煤层大部可采，5号煤层全区可采。 图3-5 煤系地层示意图 -2(1)4号煤层 位于延安组第二段顶部，因后期冲刷剥蚀，裸露于沟谷及山坡上，煤层自燃严 上-2-2重。在井田西南部以H1、H6、199号钻孔附近连线为界向北分岔成4、4两层煤， 上-2-2-2分岔后下部4煤层变薄或不可采，分岔后上部4通常也称4煤层。该煤层除井田南角、东北部浅部火烧外，大面积分布，复合区厚2.63,3.60m，含夹矸2,4层;分岔区厚1.21,2.30m，多含一层夹矸。可采厚度1.47,3.34m，厚度稳定。总的来 -3讲，该煤层属结构简单的稳定煤层。底板标高为+1030,+1093m，距下覆4号煤层平均间距17m左右。 16 -3(2)4号煤层 位于延安组第二段第二旋回顶部，出露于河、沟之中，除井田南部、东北部浅部火烧外，大面积分布。煤层一般厚度0.70,1.63m，可采厚度0.80,1.49m，结构简单，不含夹矸，为全区可采的稳定薄煤层。底板标高为+1010,+1075m，距下覆-44号煤层平均间距13m左右。 -4(3)4号煤层 位于延安组第二段第一旋回顶部，出露于河、沟之中，除井田东北部边界剥蚀外，基本全区分布。煤层一般厚度0.71,1.01m，可采厚度0.81,0.92m，属局部可 -2采的较稳定薄煤层。底板标高为+1000,+1065m，距下覆5号煤层平均间距45m左右。 -2(4)5号煤层 位于延安组第一段顶部，全区分布，煤层一般厚度0.78,6.40m，可采厚度1.47,2.66m(开采区平均厚度为2.49m)，属结构简单的稳定煤层。一般含一层夹矸，夹矸厚度0.08,0.20m，底板标高为+960,+1020m，属本井田的主采煤层。 3.4 岩浆岩 根据区域地质背景资料和区内钻孔揭露深度及地表地质资料，区内构造稳定，井田范围内未发现有岩浆岩侵入现象。 17 4 区域水文地质 4.1 区域水文地质特征 神府矿区地处陕北黄土高原北部和毛乌素沙漠东南缘的接壤地区，矿区地形呈西北高，东南低，海拔高度一般1100,1250m。矿区东及东南部为黄土梁峁丘陵区，沟谷深切，冲沟密布，地表径流发育，有利于地下水排泄;西及西北部为风沙滩地区，沙丘连绵，地形波状起伏，极易接受大气降水入渗补给，在地形低洼处汇集成富水区，并有大泉出露。 4.2 区域含(隔)水层 依据地下水的赋存条件和水力特征，将矿区含水层划分为新生界松散层孔隙潜水、中生界碎屑岩裂隙潜水和承压水以及烧变岩裂隙孔洞潜水。 (1)新生界松散层孔隙潜水 河谷冲积层潜水(Qal) ?4 分布于较大河流两岸的部分地段，多组成河漫滩和河谷阶地，呈片状或带状分布，含水层为砂层、砂砾石层，一般厚4,12m，最厚可达22.08m，水位埋深1,10m，富水性中等到弱，据乌兰木伦河河谷阶地勘探成果，单井涌水量(12英寸口径)一 33般50,100m/d，最大不超过200m/d;水质类型为HCO-Ca或HCO-Ca•Na型水，33矿化度250,350mg/L，局部具有临时供水意义。 ?河、湖相冲积层潜水(Qs) 3 萨拉乌苏组(Qs)呈条带状、片状分布于古沟系中，厚度变化较大，一般10,3 30m，最厚可达100m以上，岩性为粉细砂、中粗砂、局部底部含砾石。结构松散，孔隙较大，极易接受大气降水的入渗补给，地下水位埋深0,30m，含水层厚度10,20m，最厚36m，富水性中等，局部较强，矿区泉均直接或间接出露于萨拉乌苏组含水层，据钻孔资料，单位涌水量0.1,2.11L/s.m，渗透系数0.02,30m/d。水质类型为HCO-Ca或HCO-Ca•Mg型水，矿化度160,300mg/L。 33 ? 三门组潜水(Qs) 1 仅在矿区局部地段分布，岩性为砂砾石。砾石成分复杂，有石英岩、变质岩、火成岩等。粒径1,25cm，一般4,6cm，分选较差，次棱角至次圆状。其间充填大量粗砂及砾砂。厚度变化较大，一般10,20m，单位涌水量0.0614,2.043L/s.m，渗 18 透系数0.013,26.57m/d。富水性中等到强。水质类型为HCO-Ca型水，矿化度130,3 290mg/L。 (2)中生界碎屑岩类裂隙潜水及承压水 ?直罗组裂隙潜水、承压水(Jz) 2 分布于矿区西部，厚70,134m。含水层为灰白色中粗粒砂岩，受风化作用影响，近地表裂隙较发育，一般30,40m。钻孔涌水量0.293,0.506 L/s，最大5.243L/s。富水性弱。水质类型为HCO-Ca或HCO-Ca•Mg型水，矿化度210,370mg/L。 33 ?延安组裂隙承压水(Jy) 2 岩性以砂岩为主，呈透镜体状，间夹以泥岩、粉砂岩。岩石完整，裂隙不发育。含水微弱。大量钻孔抽水试验资料表明，钻孔单位涌水量小，一般为0.00001,0.001L/ s.m。渗透系数0.242,0.6m/d，最大可达0.869m/d(孙家岔C35号孔)，均属富水性极弱含水层。近地表处局部为潜水，而主要为承压水，上覆为泥岩、第三系红土、第四系黄土隔水层。一般越往深处水头越高，而水质由好变差。一般浅层为HCO-Ca3或HCO-Ca•Na型水，深部则变为Cl-Na型水，矿化度200,14500mg/L。 3 ?三叠系永坪组裂隙承压水(Ty) 3 岩性为灰绿色中粗粒砂岩，巨厚层状，岩石完整，裂隙不发育。据??九二八部队在店塔施工的S33号水文孔资料，含水层厚度39.05m，水位降深2.64m，涌水量0.0234L/ s，单位涌水量0.0089L/ s.m，渗透系数0.012m/d。富水性极弱，水质为Cl-Na型水，矿化度41470mg/L，属咸水。 (3)烧变岩裂隙孔洞潜水 烧变岩是矿区的一种特殊岩石，岩石烧变后十分破碎，裂隙孔洞发育，为地下水的储运提供了有利场所。烧变岩底部为煤层底板泥岩、粉砂岩，是相对隔水层。上覆多为松散砂层，接受大气降水的渗透补给，径流畅通，在局部地段富集，可形成强富水区，具供水意义。 4.3 区域地下水补径排条件 潜水接受大气降水的入渗补给，入渗系数0.40,0.70。承压水接受区域侧向补给和浅层水的越流渗透补给。地下水径流主要受地形地貌以及地质构造的控制，总的流向是由西北往东南方向;浅层地下水则由地形较高处往河谷运移。地下水以泉或潜流的形式排泄。 19 5 矿井水文地质 5.1 井田边界及水力性质 海湾井田位于神木县内考考乌素沟和乌兰木伦河所夹地带，东以乌兰木伦河为界，与赵家梁井田为邻;南以考考乌素沟为界，与张家峁井田为邻;西以139号与C35号钻孔连线为界，与原张家沟井田为邻;北以134号与137号钻孔连线为界，与孙家岔井田相邻。海湾煤矿一号井的边界划分主要为人为划分，矿区内并无明显的地质构造边界。 井田范围内发育的主要地表水系有井田东界的乌兰木伦河和井田南界的考考乌素沟，均为常年流水性河流。乌兰木伦河自北向南流经井田东部边界，一般 33流量3.5m/s;考考乌素沟自西向东流经井田南界，流量0.173,1.732 m/s。井田内次—级支流有捣不赖沟、哈特兔沟、三道峁沟、二道峁沟等。 5.2 含水层 根据勘探和生产实际资料，井田内地下水按地质条件和含水空间特征可分为新生界松散层孔隙水和侏罗系基岩裂隙水。 (1)孔隙潜水含水层 ?第四系全新统冲洪积潜水含水层(Q) 4 主要分布于乌兰木伦河、考考乌素沟河谷中，一般厚2.0m，单位涌水量0.0484,0.0405L/s•m，渗透系数2.25,5.023m/d，水质为HCO-Na•Ca及3HCO•SO-Ca•Ma•Na型，矿化度0.35,0.425g/l;该含水层与地表水及基岩风化34 裂隙水有着密切的水力联系。 ?第四系上更新统黄土裂隙孔隙潜水含水层(Q) 2-3 广泛分布于梁峁顶部，呈孤立岛或长条垄岗状;有泉水出露，水量0,0.75L/S;梁峁顶部不含水，在梁峁间富水性极弱。 (2)基岩孔隙裂隙含水层 ?侏罗系中统直罗组砂岩裂隙含水层(Jz) 2 分布于井田西北角，主要为下部中粗粒砂岩夹薄层泥岩、粉砂岩。涌水量2.17L/S，富水性中等;水质为HCO-Ca或CL•SO-Na型，矿化度0.20,0.85g/l。 34 20 ?侏罗系中统延安组砂岩裂隙含水层(Jy) 2 该层厚56.42,219.97m;由砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层互层组成，直接含水层为各煤层上部灰白色中-细粒砂岩;按煤层赋存情况分为四个含水岩段。 -1第一段:3煤层底面至基岩顶面风化裂隙潜水层段:多分布在煤层自燃岩层塌陷地带，厚0,120.16m，以中-细粒砂岩为主，流量微,15.8L/s; -3-1第二段:4号煤至3号煤层之间裂隙含水岩段:由砂岩、泥岩、粉砂岩互层组成，厚57.95,67.68m，砂岩裂隙不发育，泉水多出露于井田东部，流量微,0.794L/s; -2-3第三段:5号煤至4号煤层之间裂隙含水层段:岩性以砂岩为主，厚45.95, -264.13m，泉水多出露于5煤层烧变岩地段，流量0.01,1.00L/s; -2第四段:5号煤底至延安组底面裂隙含水层段:在井田东南部出露，以粉砂岩为主，厚21.98,48.93m，泉水多以渗出状流出，流量微,0.14L/s。 根据以往地质资料，井田内未进行过侏罗系中统延安组砂岩裂隙含水层的抽水试验，根据北部的孙家岔井田关于该含水层的抽水试验，单位涌水量位于0.00000651,0.00765L/s•m，富水性极弱。 ?侏罗系下统富县组砂岩裂隙含水层(Jf) 1 出露于井田东南部，厚2.64,37.17m，下部中粗粒砂岩为含水层，出露泉流量0.062L/s。 ?烧变岩潜水含水层 -2-1由于2、3煤层自燃，上覆岩层受到烘烧致使岩石结构发生改变，形成新的孔隙、裂隙，为地下水的赋存和径流形成了良好空间。在有火烧岩出露的沟谷中，均有泉出现，且流量较大。井田内未进行过该含水层的抽水试验，根据北部的孙家岔井田关于烧变岩含水层的抽水试验(水6-4钻孔)，单位涌水量0.0187L/s•m，渗透系数0.738g/l，渗透性较强，富水性相对较弱。 5.3 隔水层 (1)第三系上统三趾马红土隔水层(N) 2 该层分布于梁峁顶部，棕红色粘土、亚粘土，厚0,72.4m，遇水后具可塑性，是良好的隔水层。 上(2)侏罗系下统富县组泥岩相对层(Jf) 1 21 出露于井田东南部，顶部以泥岩、粉砂岩为主，可作为相对隔水层。 5.4 地下水的补径排条件 第四系、冲积层潜水:主要接受大气降水补给，其次是局部地表水补给渗入补给;排泄以渗流为主，垂直蒸发也是其排泄形式之一。 基岩裂隙水，露头区接受大气降水补给，部分区域接受地表水体的侧向径流补给，也接受部分冲、洪积层潜水的垂向渗透补给;区域内地下水在基岩裸露地段有大小不等的泉水出露，为地下水排泄的主要方式。 另外，井田内小煤矿众多，采空区长期必将造成积水，会对井田内地下水径流和排泄造成一定的影响。 5.5 矿井充水条件 5.5.1 矿井充水水源 -2海湾煤矿一号井目前处于一水平4煤层开采初期，根据矿井含(隔)水层发育情况和水文地质条件分析，矿井充水水源包括大气降水、地表水、含水层水和老空水。 (1)大气降水和地表水 大气降水是地表水体的主要补给源，也是地下水的间接补给水源。根据神木县气象资料，海湾井田内多年平均降雨量 474.6mm，多年平均蒸发量2020.7mm，蒸发量为降雨量的四倍，降雨多集中于每年的8、9月份。大气降水和地表水:一方面通过含水层露头和地表入渗补给含水层成为矿井充水的间接水源;另一方面可通过浅部煤层开采形成的地表塌陷或者裂缝、老窑巷道或者封闭不良钻孔等导水通道直接进入矿井，成为矿井的直接水源。 (2)含水层水 -2-1-2-1井田内4和3煤层顶板主要以砂岩为主、泥岩次之，4和3煤层开采后导水裂隙带高度根据《煤矿防治水规定》按中硬类岩石的公式计算，即: 100M,,5.61.6M3.6，,H= (公式一) li 20M10，,H= (公式二) li 22 式中:H—导水裂隙带最大高度(m); li M,—累计采厚(m)。 -2根据上述公式计算(公式二计算结果偏大，本次采用公式二计算数据)，4 -2煤层开采导水裂隙带为35.53,47.84m，平均为40.93m(表5-1)。4煤层开采 -2导水裂隙带顶面至地表高度为12.59,121.23m，计算结果4煤层开采导水裂隙 -2-1带沟通不到地表;4煤层顶板到3煤层煤层底板间距为27.72,45.65m，平均 -138.81m，导水裂隙带发育高度突破3煤层底板的有11个钻孔(H5、H6、H10、H14、H19、H24、H25、H39、H41、H59和 H71)，突破高度为0.66,10.71m，平均3.72m。 -1-13煤层开采导水裂隙带为20.00,46.22m，平均为41.36m(表5-2)。3煤层开采导水裂隙带顶面至地表高度为1.72,85.37m，平均为31.43m，导水裂隙带未沟通至地表。 -2但是，未来井田内受采煤工艺的影响，4煤层开采导水裂隙带实际发育高 -1-1度会大于计算高度，导水裂隙带可能更大范围沟通至3煤层底板。若3煤层存 -2-1-1在采空区时，4煤层导水裂隙带、3煤层采空区和3煤层导水裂隙带将成为一个整体连通的导水通道，使得第四系潜水将成为未来矿井直接充水水源。 -2表5-1 4煤层导水裂隙带计算表 -2-2-1-1钻孔孔口标4煤4煤顶板导水裂隙导水裂隙带3煤底板突破3煤底编号 高(m) 厚(m) 标高(m) 带(m) 顶面标高(m) 标高(m) 板高度(m) H1 1201.41 2.63 1051.69 42.43 1094.12 1096.43 -2.31 H10 1154.08 2.15 1078.97 39.33 1118.30 1117.11 1.19 H12 1178.86 2.25 1070.79 40.00 1110.79 1112.79 -2.00 H14 1136.74 2.02 1085.72 38.43 1124.15 1113.44 10.71 H18 1219.30 1.88 1069.17 37.42 1106.59 1109.97 -3.38 H19 1200.85 2.11 1073.25 39.05 1112.30 1110.35 1.95 H2 1148.69 3.39 1070.27 46.82 1117.09 H21 1152.40 2.03 1091.11 38.50 1129.61 H24 1202.47 2.30 1073.02 40.33 1113.35 1112.69 0.66 H25 1195.94 2.15 1081.41 39.33 1120.74 1119.79 0.95 H3 1182.33 2.60 1050.78 42.25 1093.03 1096.43 -3.40 H39 1136.33 2.37 1073.50 40.79 1114.29 1112.83 1.46 H4 1177.36 2.79 1066.53 43.41 1109.94 1111.06 -1.12 H41 1153.57 2.30 1085.40 40.33 1125.73 1123.17 2.56 H5 1158.30 3.58 1067.30 47.84 1115.14 1105.65 9.49 23 H51 1141.62 1.63 1064.31 35.53 1099.84 1100.22 -0.38 H59 1123.66 1.90 1063.68 37.57 1101.25 1096.66 4.59 H6 1225.82 3.24 1058.59 46.00 1104.59 1100.98 3.61 H71 1169.34 1.98 1070.22 38.14 1108.36 1104.56 3.80 H8 1118.92 3.08 1057.15 45.10 1102.25 -1表5-2 3煤层导水裂隙带计算表 -1-1钻孔孔口标高3底板标3煤层导水裂隙带导水裂隙带导水裂隙带顶面编号 高(m) 厚度(m) 顶面高度(m) 距地表高度(m) (m) (m) H10 1154.08 1117.11 1.42 33.83 1152.36 1.72 H12 1178.86 1112.79 2.83 43.65 1159.27 19.59 H18 1219.30 1109.97 3.12 45.33 1158.42 60.88 H19 1200.85 1110.35 3.20 45.78 1159.33 41.52 H24 1202.47 1112.69 3.10 45.21 1161.00 41.47 H25 1195.94 1119.79 3.10 45.21 1168.10 27.84 H3 1182.33 1096.43 2.94 44.29 1143.66 38.67 H4 1177.36 1111.06 3.28 46.22 1160.56 16.80 H5 1158.30 1105.65 3.00 44.64 1153.29 5.01 H51 1141.62 1100.22 0.25 20.00 1120.47 21.15 H6 1225.82 1100.98 1.90 37.57 1140.45 85.37 H71 1169.34 1104.56 3.00 44.64 1152.20 17.14 (3)烧变岩潜水 -2-1海湾井田范围内由于2、3煤层自燃，上覆岩层受到烘烧致使岩石结构发生改变，形成新的孔隙、裂隙，为地下水的赋存和径流形成了良好空间。根据井 -1田内钻孔实际揭露情况看，揭露3煤层的钻孔57个，其中有23个钻孔出现火烧情况，而且在有火烧岩出露的沟谷中，均有泉出现，且流量较大。海湾煤矿一 -2号井未来开采4煤层，通过导水裂隙带的计算，井田东南部局部地区可以突破-13煤层底板，使得局部区域烧变岩潜水成为矿井的直接充水水源。 (4)老空区积水 海湾井田范围内及其周边生产小煤矿12个(图1-2)，主要开采的煤层为-2-1-2-22煤层、3煤层、4煤层、5煤层。其中井田范围内王才伙盘、林海、阳崖和 -1-2二道峁煤矿开采的3煤层老空区对海湾煤矿一号井内4煤层开采的影响较大， -1部分钻孔导水裂隙带已经突破3煤层老空区。 24 海湾煤矿一号井未来5年采掘范围主要为东南部421盘区以及井田中央422盘区，并根据煤层开采导水裂隙带的计算高度看，位于42101和42102工作面周边的H14、H24、H25、H19、H5号钻孔导水裂隙带均突破二道峁和阳崖煤矿开 -1-1采的3煤层老空区(图5-1)，使得3煤层老空区积水会成为矿井的直接充水水源。 北 01km2km -24 -24 王才伙盘-2煤带式输送机大巷4H59-2煤辅助运输大巷4-24煤回风大巷 H71后期进风立井 海湾二号井421盘区回风巷H6421盘区带式输送机巷421盘区辅助运输巷42102工作面H19H24林海H1442101工作面阳崖 H10H25 二道峁H41H5-24H39-24回风斜井副平硐主平硐 -24煤层导水裂隙带-2井田边界4火烧边界H39-1图突破3煤层钻孔 -1-2煤积水区34煤层露头计划采掘范围例 -2-1图5-1 4煤层计划开采范围与3煤层老空区分布位置示意图 综上所述，大气降水和地表水一般为矿井的间接充水水源，在有裂隙带、封闭不良钻孔和老窑废弃巷道存在时可能成为矿井的直接充水水源。含水层水(侏罗系中统延安组砂岩裂隙含水层水、第四系潜水和烧变岩潜水)和老空区积水是矿井的直接充水水源，在采掘过程中严格按照顶板疏放水原则，对照二道峁、阳 25 崖采掘工程平面图对老空区积水及时疏放。 5.5.2 矿井充水通道 (1)导水裂隙带 -2根据海湾井田范围内钻孔统计数据计算，4煤层开采导水裂隙带局部范围内 -1不仅可以沟通至3煤层采空区，而且局部还沟通了上覆第四系潜水含水层，使得导水裂隙带成为矿井的主要导水通道。 (2)封闭不良钻孔 海湾井田范围以往地质勘探中施工的钻孔在资料中从未提及钻孔的封闭情况。如果有封闭不良的钻孔，这些钻孔都可能成为开采过程中矿井充水的直接通道。 (3)老窑巷道 老窑巷道即是储水空间，又是导水通道，海湾井田范围内小煤矿分布较多，矿井采掘过程若沟通老窑巷道时，这些巷道将成为矿井潜在的充水通道，也会对矿井的安全生产带来威胁。 (4)烧变岩孔隙裂隙 -2-1由于2、3煤层自燃，上覆岩层受到烘烧致使岩石结构发生改变，形成新的孔隙、裂隙，为地下水的赋存和径流形成了良好空间。煤层开采导水裂隙带沟通烧变岩潜水时，烧变岩孔隙、裂隙也成为矿井的间接充水通道。 5.6 井田及周边地区老窑水分布状况 -2海湾煤矿一号井2012年6月前，主要开采5煤层，2012年6月后计划开 -2-2采4煤层，目前处于4煤层的开采初期阶段。但是井田范围内及其周边生产小 -2-1-2-2矿12个，主要开采的煤层以2煤层、3煤层、4煤层、5煤层(表5-3、图 -11-2)，经长期的开采已经形成大面积的老空区。本次矿方提供的资料显示，3 -2-2煤层、4煤层、5煤层采空区基本上已经大面积积水，积水深度一般在0.4,0.7m左右。 表5-3 海湾井田及其周边小矿开采煤层统计表 井田名称 主采煤层 井田名称 主采煤层 -2-2海湾煤矿三号井 2煤 后塔煤矿 4煤 26 -1-2林海煤矿 3煤 大湾煤矿 4煤 -1-2阳崖煤矿 3煤 哈特兔煤矿 4煤 -1-2二道峁煤矿 3煤 三道峁煤矿 5煤 -1-2海湾煤矿二号井 3煤 神广煤矿 5煤 -1-2王才伙盘煤矿 3煤 燕家塔煤矿 5煤 -25煤层采(老)空区，井田范围内自身开采的采空区主要位于井田南部，周边小矿开采的范围主要位于井田东南部以外的三道峁、燕家塔和神广煤矿井田 23范围内，总积水面积2647244.40m，总积水量178846.88,312982.04m(表5-4、图5-2)。 -2表5-4 海湾井田及其周边小矿5煤层采(老)空区积水统计表 3积水深度(m) 积水量(m) 2井田名称 积水面积(m) 最小值 最大值 最小值 最大值 三道峁煤矿 427440.49 0.40 0.70 170976.20 299208.34 燕家塔煤矿 447117.21 0.40 0.70 159711.07 279494.37 神广煤矿 233574.06 0.40 0.70 93429.62 163501.84 海湾一井 1539112.64 0.40 0.70 615645.06 1077378.85 总计 2647244.40 0.40 0.70 178846.88 312982.04 27 -2图5-2 海湾井田及其周边小矿5煤层采(老)空区积水范围示意图 -24煤层老空区积水主要位于哈特兔、大湾和后塔煤矿井田范围内，总积水 23面积1395421.38m，总积水量558168.55,976794.97m(表5-5、图5-3)。 -2表5-5 海湾井田内4煤层采空区积水统计表 3积水深度(m) 积水量(m) 2井田名称 积水面积(m) 最小值 最大值 最小值 最大值 后塔 757023.44 0.40 0.70 302809.38 529916.41 大湾煤矿 500855.84 0.40 0.70 200342.34 350599.09 哈特兔煤矿 137542.10 0.40 0.70 55016.84 96279.47 总计 1395421.38 0.40 0.70 558168.55 976794.97 28 -2图5-3 海湾井田内4煤层采空区积水范围示意图 -13煤层老空区积水主要位于林海、阳崖、二道峁、王才伙盘和海二号井煤 23矿井田范围内，总积水面积3586277.74m，总积水量1434511.10,2510394.42m(表5-6、图5-4)。 -1表5-6 海湾井田内3煤层采空区积水统计表 3积水深度(m) 积水量(m) 2井田名称 积水面积(m) 最小值 最大值 最小值 最大值 林海煤矿 211168.50 0.40 0.70 84467.40 147817.95 阳崖煤矿 602329.63 0.40 0.70 240931.85 421630.74 二道峁煤矿 955453.07 0.40 0.70 382181.23 668817.15 王才伙盘煤矿 1504060.28 0.40 0.70 601624.11 1052842.20 海湾煤矿二号井 313266.25 0.40 0.70 125306.50 219286.38 29 总和 3586277.74 0.40 0.70 1434511.10 2510394.42 -1图5-4 海湾井田内3煤层采空区积水范围示意图 -1-2-2总的来说，海湾煤矿井田范围及其周边小矿开采3煤层、4煤层、5煤层形成的采(老)空区位置相对清楚，积水情况根据调查和计算，总积水量最小 3322171526.529m，最大3800171.426m，积水面积7628943.516m。未来三年内影 -2响海湾煤矿一号井采掘范围主要位于东南部，影响4煤层开采的采空区主要是 -1二道峁煤矿开采3煤层形成的积水区，积水位置、积水范围和积水量相对比较清楚，但是采掘过程必须加强对采空区积水的探放工作，已确保矿井安全生产。 5.7 矿井充水状况 5.7.1 矿井涌水量 -2目前海湾煤矿一号井处于开采一水平4煤层开采初期，本次矿井水文地质 -23类型划分涌水量为矿井4号煤层的涌水量，正常涌水量100m/h，最大涌水量 30 3150m/h。 5.7.2 矿井突水量 海湾煤矿一号井建矿以来，未发生过矿井突水事故。 31 6、 井下水害治理方案 目前国内采用的防治水害措施主要有留设防水煤岩柱、井下探放水、疏干降压、注浆堵水等措施。 6.1、留设防水煤岩柱 采用留设防水煤岩柱的方法把导水裂隙、采空区水、地表河流隔离，保证煤层工作面的安全生产。 6.2、井下探放水 采掘工作必须执行“有疑必探，先探后掘”的原则，在遇到下列情况之一时，必须探水: (1)接近水淹或情况不明的井巷、老空、老窑或小煤矿时; (2)接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞或陷落柱时; (3)接近或需要穿过强含水层时; (4)接近未封闭或封闭不良的导水钻孔时; (5)接近各类防水煤柱或打开隔离煤柱放水时; (6)接近水文地质条件复杂的地段，采掘工作有突(出)水征兆时; (7)上层采空区有积水，在下层进行采掘工作，两层间垂直距离小于回采工作面采厚的40倍或小于掘进巷道高度的10倍时; (8)接近有水或有稀泥的灌浆区时; (9)采掘地点受顶底板承压含水层的威胁，其岩柱厚度小于计算的安全值时。 生产中要加强顶板围岩裂隙探测工作，防止发生透水事故，每个掘进工作面配备1台ZDY-650型液压钻机，掘进过程中要边掘边探、先探后掘。 6.3、疏干降压 疏干降压是指借助于各种不同的排水工程(井筒、巷道、石门、钻孔、沟渠等)和相应的排水设备，疏干煤层顶板或煤层含水层水，迫使煤层底板含水层水降低到一定水平，使采掘工作得以在水量尽可能小甚至完全疏干的条件下进行。 (1) 疏干降压方法的选择: 矿井疏干降压主要有三个方法: 32 方法一:地表疏干 地表疏干主要用在预先疏干阶段，是在地表钻孔中用潜水泵预先降低含水层的水位或水压的疏干方式，常用于煤层赋存浅的露天矿。随着高扬程、大流量潜水泵的出现，井工矿也可采取此种方式。 地表潜水泵预先疏干较之井下并行疏干方式，具有施工方便、速度快、投资和管理费用较低、安全可靠等优点，且排出的地下水水质未受煤层污染，便于综合利用。 方法二:地下疏干 地下疏干主要用在并行疏干阶段，通常采用巷道疏干和井下钻孔疏干方式。 方法三:联合疏干 联合疏干常用于水文地质条件复杂的矿井，或水文地质条件趋向恶化的老矿井。由于经济上和安全上的考虑，单纯疏干或单一矿井的井下疏干不能满足矿井生产要求时，应考虑采用井上下配合或多井的联合疏干方式。 6.4、安全技术措施 6.4.1探放水安全技术措施 1(在接近采空区、含水层、导水断层、可能与河流等水体相通的断层破碎带时，应加强探水工作。 2(打开水体隔离煤柱前要作好探水工作。 3(接近断层、陷落柱、未封闭又可能突水的钻孔时应加强探水。 4(在采动影响范围内有承压水等又存在隔水岩柱厚度不清，在接近水文复杂地段又情况不明时，要加强探水。 (在采、掘工程接近其它可能突水段时要加强探水。 5 6(坚持做到“接近构造前及时探水”、“先探后掘”。 7(在矿井建设和生产过程中，要高度重视小断层导水性的探查工作，必要时应及时注浆预防突水。 8(在具体地点探水之前，要认真编制探放设计和安全技术措施，并严格落实。 9(探放水期间防止有害气体溢出的措施 33 (1)在进行打眼前，对钻孔附近的有害气体进行检测，当气体超限时停止作业，采取措施处理完毕后方可施工。 (2)钻孔接近积水区5m的位置，钻孔速度减慢，并专人检查有害气体。 (3)在钻孔贯通积水区时，不要急于拔出钻杆，观察是否有有害气体涌出现象，如果有有害气体超限，要及时切断电源，撤出人员，并采取有效的通风方式进行处理，只到有害气体正常后方可进行其它作业。 10(必须及时排查分析本矿井区域内的老空积水情况，定期收集、调查、核对相邻矿井和废弃老窑情况，并建立台帐。本矿井积水区和矿井界外100m范围内的相邻矿井采掘工程积水区必须标绘在采掘工程平面图等有关图纸上;每半年至少核实一次积水区的积水量、积水上下限标高，修订积水线、探水线和警戒线。 11(对矿井新开拓的采区、采掘工作面要进行水文地质条件分析，地质“三书”要阐明新开拓的采区、采掘工作面受水害威胁程度，并制定相应的防治水措施，确保生产安全。 12(矿井接近水淹或可能积水的井巷、老空、老窑或相邻矿井时，不得直接使用巷探;情况不清或存在的可疑地点，应采用物探、化探或钻探的方法，探查施工区域四周、上下方是否存在积水区。凡受井巷、老空、老窑或相邻矿井积水 威胁的作业地点，未进行探放的，不得进行采掘作业。 13(掘进工作面接近探水线时，必须编制探放水设计，超前探放水，并制定和落实防治瓦斯及其他有害气体危害等安全措施。采煤工作面受老空区积水威胁时，必须编制专门的探放水设计，严格按批准的措施执行。 14(矿井探放水时，必须撤出受水害威胁区域内的所有无关人员:有突水预兆时，必须立即撤出井下受水害威胁区域内的所有人员。 15(矿井探、放水工程必须由矿井总工程师组织地测、技术、安监、施工单位等有关人员，对工程质量进行验收、评价。 16(矿井修建水闸墙封堵老空区积水时，必须委托有资质的单位设计和监理。对已建成的水闸墙，要安装自动监测监控系统，采取有效的防突水措施并纳入水害应急预案。 17(矿井在难以排除的水淹区积水面以下的煤岩层中进行采掘活动时，必须按有关规定编制开采设计，经上级主管部门批准后方可施工。 34 18( 相邻采空区与本矿井相透，无法留设防水安全隔离煤(岩)柱的，应采取有效措施，确保安全。 6.4.2疏水降压安全技术措施 1(回采工作面回采结束时，应在封闭采空区的密闭上设出水孔，防止采空区积水。 2(放水前应对水量、水压及煤层透水性进行分析并预测，根据排水设备能力及水仓容量，制定放水的步骤并控制放水量，避免盲目性。 3(放水过程中要注意水量的变化、出水清浊、有无杂质以及有无有害气体等情况，发现异常时及时采取措施。 4(疏放水前应成立疏放水领导小组，制定出疏放水措施，疏放水由经验丰富的人员来操作，作业人员应熟知避灾路线，在疏放水期间领导小组成员要现场跟班指挥。 5(疏放水地点撤退路线上要有良好的照明，保证撤退路线畅通。 6(为防止高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人，在水压过大时，应采用反压和防喷装置，并用档板背紧工作面以防止套管和煤壁突然鼓出，档板后要安设 顶柱或木垛，然后再进行放水。 7(情况紧急时工作人员应立即撤出工作面。 8(事先应制定好安全措施，并严格贯彻落实。 6.4.3合理确定探水线，探水与掘进合理配合 探水线，即开始探水的边界线。《矿井水文地质规程》规定，积水老空区探水线(警戒线)是采掘工程平面图上标注的积水区及其最洼点的具体位置和积水外缘标高，向外推80 m所划定的积水老空区的探水线，探水线所划定区域向外推100m为警戒线。工作面进入积水警戒线后，必须超前探放水，并在距积水实际边界20m处停止采掘作业，进行打钻放水，在确认积水已被基本放净后，方可继续进行采掘作业。但在生产过程中，有的煤矿根据“在老空积水区边界位置准确，水压不超过1MPa的情况下，探水线至积水区的最小距离，煤层中不小于30m，岩层中不小于20m。”确定探水线，且取下限值，这是不很可靠的。因为在现有手段下，对冒落带和导水裂隙带最大高度的计算，因受地质条件变化等影响，得出的数据是不很精确的;对采空区的测量、填图等由于受时空变化和计算 35 时比例尺换算等因素影响，其采空区的边界位置，尤其是最洼地是很难准确描述的。对此，必须心中有数，并根据实际情况合理调整确定探水线。 1(平巷与上山配合探水:在同一煤层内，上部掘进上山，此时应先探水掘进平巷，然后再掘进上山，这样可避免上山掘进的危险性，又可减少上山掘进的探水工作量。 2(隔离式探水。在水量大、水压强、煤层松软和节理发育的情况下，直接探水很不安全，需要采取隔离方式进行探水，如掘石门时，在石门中预先探放积水;或在巷道掘进迎头砌隔水墙，在墙外探水;此外，当相邻的煤层间距大于20m时，还可采用隔离层打孔的方法，探放另一煤层的老空积水。 6.4.4 水文地质补充勘探 由于采掘工程的特殊性，采掘对象及围岩深埋地下，看不见摸不着，地质条件严重制约采掘活动，因此对地质条件认识越清楚，越有利于开展采掘活动， 采掘工程也越趋于安全。 海湾煤矿此前未进行过系统的水文地质补充勘探，本次5年规划期间，适量进行水文地质补勘，对于进一步查清矿井及开采区域的水文地质条件、深入分 析矿井及采掘面水害、指导矿井生产，具有重要的意义。 36 7、实施计划及预期效果 7.1 项目实施计划 7.1.1、项目组织机构 成立由矿长任组长、总工为副组长、各部门负责人为成员的领导小组，统一领导和协调矿井水害综合防治工作。同时，成立矿防治水工作领导小组办公室，具体负责防治水的各项工作。对水害综合防治工作强化管理功能，实行全过程监督，确保水害综合防治工作的顺利完成。 7.1.2、项目资金管理 制定资金管理办法，确保水害综合防治工作资金足额到位;设立专门帐户，专款专用;资金要统一管理，统一调动，确保资金全部用于水害综合防治工程之中;总经理要定期对水害综合防治资金的运作进行监督。 7.1.3、项目实施保障措施 1(建立健全各项 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ，抓好项目的实施和管理; 2(做好设备购置、到货验收、安装、调试到投入使用全过程的管理工作，确保项目投入的设备充分发挥效能; 3(制定施工安全技术措施。 7.1.4、项目实施计划 具体安排如下: 2017年1月,2021年12月: 矿井日常水文地质工作，其基本任务包括:矿井水文地质补充调查和水文地质观测;为矿井采掘、开拓延伸提供水文地质资料或报告;在采掘工程中进行水害分析、预测和防探水。 2017年1月,2021年12月: 完善采空区上部地面裂隙和塌陷区域治理方案，完成其它采区采煤的防治水措施。 2017年1月,2021年12月: 进行老空区积水的探查、疏放工作，探放活动主要针对顶板烧变岩潜水含水 -1层和井田内其他小煤矿3煤层老空区积水区域。 37 2018年2月底前: 构筑422盘区盘区水仓 2019年5月底前: 进行水文地质勘探,委托相应地质单位对井田内进行水文地质勘探工作，掌 -2握井田内4煤层以上的其他煤层火烧区的分布及烧变岩潜水含水层的富水性情况，主要查明影响煤层开采的主要含水层水的水位、水质、涌水量等变化情况，同时开展含水层富水性及其分布规律对煤层开采影响的相关技术研究。 2020年9月底前: 建立地面实施专门水文地质钻孔，并进行井田内主要含水层的抽水试验。 2019年3月,2021年9月: 对工作面采空区顶板裂隙带进行钻孔探测。。 7.2 项目实施后的预期效果 7.2.1、预期效果 由于采掘工程的特殊性，采掘对象及围岩深埋地下，看不见摸不着，地质条件严重制约采掘活动，因此对地质条件认识越清楚，越有利于开展采掘活动，采掘工程也越趋于安全。 本次5年规划期间，通过对井田水文地质勘探查明影响煤层开采的主要含水层水的水位、水质、涌水量等变化情况。 通过建立地面实施专门水文地质钻孔，并进行井田内主要含水层的抽水试验，同时建立水文地质观测网络进行长期观测井田内主要含水层水位、水质、水量及化学成分动态变化情况，为矿井防治水工作提供水文地质依据。 通过对工作面采空区顶板裂隙带进行钻孔探测，监测导水裂隙带实际发育高度和煤层开采厚度、煤层顶板管理方法、岩性及其物理力学性质等诸多方面因素的关系;随着生产规模的不断扩大，矿井防治水工作日显重要，集合海湾煤矿一号井地质与开采特点，进行顶板破坏规律专题研究，充分认识顶板破坏规律。 通过对采空区上部地面裂隙和塌陷进行注浆充填，可有效阻止地表积水渗入矿井。从根本上杜绝了发生透水淹井事故的可能性，即保证了矿井井下工作的安全条件，又减少了经济损失。可较大程度的减少矿井涌水量，矿井排水费用将大 38 大降低。 对临近断层、构造带或可能突水区域的采掘工作编制编制防治水措施和开采方案，解放了水体周边大量煤柱资源，同时也为矿井的安全生产提供了安全保证;雨季加强防治水管理，减小了大气降水对矿井水害的影响;建立井田周边采空区动态管理机制，可有效防止采空区突水的发生。 井田水文补勘的完善，对老空水的赋存规律有了科学的分析，明确了老空水的静水位标高及水力联系，对隔水层的厚度承压进行胃专门的验算，查清了老空水对煤层开采中的影响及能否造成大的水患，健全了煤层的防治水方案，增强了矿井抗灾能力。 39 8、费用概算 依据规划内容，将规划期内各项防治水项目费用分别计算出来，见表8-1。 表8-1说明: 1、防治水中长期费用只是一个大体的估算费用，由于时间长，项目较多，项目的计费归类不同，故规划费用只是一个参考费用，具体项目实施时需详细计算费用; 2、本费用建立在现规划项目工程量上，实际实施中防治水项目内容及工程量有变动，此时防治水费用会随之变化; 3、不可预见费用未列出详细名目，考虑到中长期规划时间较长，故该费用取100万; 4、本规划费用中未计入排水设施中水泵、管路等硬件设施费用和排水电费。 40 表8-1海湾煤矿2017年,2021年防治水项目费用概算表 规划项目 单位 数量 单价/万 费用/万 地面钻探 m 1200 0.13 156 堪探设计 个 1 3 3 水文地质勘探 勘探报告 个 1 40 40 勘探监理 项 20 20 400 地表水治理 ? 100 3 300 防治水工程 钻探探放水 m 65000 0.018 1170 地面塌陷区治理 ? 100 8 800 防排水系统 422盘区水仓 个 1 30 30 探放水设备 矿用泥浆泵 个 30 5 150 其他费用 不可预见费 100 100 合计 大写 叁仟壹佰肆拾玖万整 3149 41