淮北市北楊煤礦水文地質(zhì)類型劃分報告（0621版）

1、淮北市北楊煤礦水文地質(zhì)類型劃分報告淮北市北楊煤礦2010年6月16日淮北市北楊煤礦水文地質(zhì)類型劃分報告會審主持人：姓 名簽 名日 期編 制編 制 人李祥龍2010-06-16負(fù) 責(zé) 人劉 青2010-06-16會審人員生 技 科李祥龍機 電 科張思華保 運 區(qū)高少飛通 風(fēng) 科張保林生 產(chǎn) 科劉發(fā)紅安 檢 科任啟坤保 衛(wèi) 科徐 亮后勤供應(yīng)張 永機電礦長生產(chǎn)礦長韓良榮安全礦長陳成紅技術(shù)副總張思雷通風(fēng)副總張保林總工程師劉 青礦 長陳向東北楊煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報告目錄一、礦井基本情況 11.1、礦井所在位置、范圍及四鄰關(guān)系 11.2、自然地理概況 21.3、以往地質(zhì)和水文地質(zhì)工作評述 4二、礦井

2、水文地質(zhì)條件及含水層和隔水層分布規(guī)律和特征52.1、礦井地質(zhì)條件 52.1.1、地層 52.1.2、構(gòu)造 62.13、煤層72.2、含水層分布 82.3、主要隔水層 112.3.1、新生界下部隔水層 112.3.2、5煤6煤間隔水層（段） 112.3.3、6煤底板隔水層（段） 11三、礦井充水因素分析123.1、接近上限開采的孔隙水123.2、洪水133.3、地表積水水體133.4、老空區(qū)積水14四、礦井涌水量的構(gòu)成分析，主要突水點位置、突水量及處理情況 154.1、礦井涌水量的構(gòu)成分析154.2、主要突水點情況16五、礦井開采受水害影響程度和防治水工作難易程度評價17六、礦井水文地質(zhì)類型劃分

3、及防治水工作建議186.1礦井水文地質(zhì)類型劃分 186.1.1、礦井水文地質(zhì)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)186.1.2、北楊煤礦井水文地質(zhì)類型判定 196.2、礦井防治水工作建議206.2.1、井下防治水措施206.2.2、雨季洪水預(yù)防措施226.2.3、水害隱患排查與治理23一、礦井基本情況1.1礦井所在位置、范圍及四鄰關(guān)系北楊煤礦位于閘河煤田南端楊莊礦區(qū)的東翼邊緣處，由淮北煤礦設(shè)計院設(shè)計，1996年6月籌建，2001年3月投產(chǎn)，設(shè)計生產(chǎn)能力為3萬 t/a，2006年核定生產(chǎn)能力6萬t/a。礦井由表1中的11個邊界拐點界定，開采范圍處于楊莊煤礦原一水平511采區(qū)，開采二疊系下石盒子組4、5兩個煤層，殘復(fù)采報

4、廢采區(qū)的邊角遺煤和階段煤柱，礦井井田由東、西兩翼兩個獨立塊段構(gòu)成，東西走向長1400m，南北傾斜寬400m，開采上限-56m，下限-154m，井田面積0.54km2。表1濉溪縣北楊煤礦井田范圍拐點坐標(biāo)表范圍拐點xy東塊段137558003948668823756018394868703375622539487040437560683948722053755800394870706375557039486900西塊段7375513639486012837558003948652493755468394868181037550503948658011375485039486314西南邊界以楊莊礦原

5、59采區(qū)511采區(qū)邊界為界與新楊礦相鄰，東北以楊莊礦北界為界與新蔡礦相鄰。該礦采用一對立井開拓，主井與風(fēng)井井口標(biāo)高+33.5m。主井落底-67m水平，經(jīng)主運輸石門至5煤；新風(fēng)井落底標(biāo)高-51m，經(jīng)階段下山在-61m水平總回風(fēng)石門至5煤，全礦布置兩個采區(qū)東翼二采區(qū)，西翼一采區(qū)。礦井采用走向長壁工作面采煤法、放炮落煤、全部自由跨落法管理頂板，工作面支護(hù)采用液壓單體型號為dw16/22、hdja-1000鉸接頂梁維護(hù)頂板。頂板管理采用“三、四”排管理，后退式采煤，工作面裝備sgb-400/22型刮板輸送機運煤，再通過裝載機到礦車，傾斜巷道采用調(diào)度絞車串車提升。1.2自然地理概況北楊煤礦位于淮北市烈山

6、區(qū)烈山鎮(zhèn)新北村境內(nèi)。區(qū)內(nèi)原始地勢平坦，地面標(biāo)高31m左右，地表多有塌陷坑，常年積水。閘河位于礦井以東200m，雷河位于礦井以西500m，兩條河流皆由東北流向西南，最高洪水位+32.7m。河水受大氣降水控制，雨季各河水位上漲，流量突增；枯水期間河水流量減少甚至接近干涸，無航運價值。圖1 -1 交通位置圖 本礦井交通十分便利，淮北市東環(huán)城路（梧桐中路）位于井田以東僅200m；位于井田以西約800m的101省道，直達(dá)淮北、宿州和徐州。礦井距離鐵路符夾線的青龍山火車站與合徐高速公路入口分別只有5km和3km。見圖1-1。本地區(qū)屬大陸與海洋過渡性氣候，年均氣溫15；夏季炎熱多雨，最高氣溫3539，多東東

7、南風(fēng)；冬季寒冷干燥，多北西北風(fēng)，最大風(fēng)力達(dá)9級，最低氣溫-12-18，凍結(jié)期一般在十二月上旬至次年的2月中旬，凍結(jié)深度300500mm，最大積雪厚0.35m，土壤凍結(jié)厚度0.3m。年降雨量6001460mm，平均降雨量為800mm，雨量多集中在七、八兩個月。據(jù)史料記載，安徽省北部地區(qū)自公元925年以來發(fā)生有感地震40余次，依照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（gb18306-2001），本地區(qū)地震動峰值加速度值為0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度值為度。1.3以往地質(zhì)和水文地質(zhì)工作評述楊莊礦區(qū)初期煤田勘探在20世紀(jì)40年代的日軍侵華時期就開始進(jìn)行；19551958年由華東地質(zhì)局325隊進(jìn)

8、行了詳勘，工程量為111個鉆孔，總進(jìn)尺30170.45m；1970年安徽省煤田地質(zhì)勘探公司3隊進(jìn)行了局部補鉆，3個鉆孔計1096.68m；原淮北礦務(wù)局勘探隊自詳勘之后，在楊莊礦建井與生產(chǎn)期間，施工了大量鉆孔，至1977年，先后完成提交了一、二、三井田詳勘報告、四、五、六井田詳勘報告和二水平延伸勘探報告，1989年完成三水平延伸補充勘探報告。自1988年10月ii617工作面發(fā)生重大突水災(zāi)害以來，為有效查清水文地質(zhì)條件，制定正確合理的防治水措施，楊莊礦區(qū)內(nèi)先后施工了試過了地面水文觀測孔15個，井下防水孔77個，井下水壓觀測孔6個，注漿加固孔數(shù)十個，并采用多種技術(shù)手段，開展了一系列專項探查，包括：

9、遙感分析、水位動態(tài)長期監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、構(gòu)造控水研究、大型聯(lián)合放水試驗、工作面帶壓開采應(yīng)力原位測試、水化學(xué)勘探、底板突水監(jiān)測、地面電法勘探與井下采掘工作面瞬變電磁法勘探、疏水降壓與底板加固改造等一系列研究分析與工程項目。有效地解決了以底板灰?guī)r巖溶水突水威脅為主要內(nèi)容的各種礦井水害防治問題。楊莊礦的水文地質(zhì)勘探與研究分析是針對全井田范圍進(jìn)行的，分析成果適用于整個楊莊礦區(qū)，自然適用于本礦井。由于本礦井位于楊莊井田的淺部，水壓本身較低，且楊莊礦已經(jīng)進(jìn)入三水平與四水平開采，長期的礦井自然排放與人工疏水降壓使礦區(qū)內(nèi)地下水位下降，并形成大范圍地下水降落漏斗。因此本礦井位于降落漏斗上方，礦井涌水量小，水壓低，突水威

10、脅較弱。二、礦井水文地質(zhì)條件及含水層和隔水層分布規(guī)律和特征2.1礦井地質(zhì)條件2.1.1地層井田內(nèi)地面被新生界厚松散層覆蓋，本礦主要含煤地層為石炭、二迭系，厚約345m，其基底為奧陶系海相石灰?guī)r，并在外圍廣泛出露?；鶐r地層被新生界松散層所覆蓋，主要地層闡述如下：石炭系中統(tǒng)本溪組（c2b）：假整合于奧陶系下統(tǒng)老虎山組之上，厚約22m，中下部為灰綠色、紫紅色鐵鋁質(zhì)泥巖，厚約18m；上部是厚約4m的灰白色隱晶質(zhì)石灰?guī)r。上統(tǒng)太原組（c3t）：整合于本溪組之上，厚約162m，以薄層石灰?guī)r泥巖互層為主，夾粉砂巖和砂巖，含海相動物化石。本組合灰?guī)r十二層，自上而下編號為一十二灰，一般厚度14m，其中三、四、五灰

11、和十二灰較厚，在8m以上，十二灰達(dá)13.50m，一、三、四和十二灰較為穩(wěn)定，其中一灰含有豐富的海相化石，平均厚2m，為本區(qū)主要標(biāo)志層之一（k1）。二迭系（p）：與下伏石炭系呈整合接觸，為本礦主要含煤地層。下統(tǒng)山西組（p1s）：本組下界為石炭系太原組一灰之頂，上界為5煤下鋁質(zhì)泥巖（k1）之底，平均厚101m，該組與下伏地層整合接觸，平均厚107m?；疑百|(zhì)泥巖和灰色灰白色砂巖為主，夾泥巖。底部為厚l0m左右的黑色砂質(zhì)泥巖與下伏厚約2lm的黑色泥巖連續(xù)沉積，其底面為與石炭系分界面。其上為細(xì)一中粒砂巖，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，見斜層理；中部以灰深灰色砂質(zhì)泥巖夾條帶砂巖及泥巖，泥巖中常見雜色團(tuán)塊及菱鐵質(zhì)鮞粒，富含

12、植物化石；上部發(fā)育一層灰白色中粗粒含礫石英砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)。該組下部含6、7煤層。7煤層為一薄煤層；6煤層局部含12層夾矸或有2個分層，為該區(qū)主要可采煤層之一，也是本礦井唯一開采煤層。下統(tǒng)下石盒子組（p1x）：下界為鋁質(zhì)泥巖之底，未見頂，揭露厚度82m左右，巖性由粉砂巖、泥巖、砂巖、鋁質(zhì)泥巖、煤層組成。底部鋁質(zhì)泥巖厚約1.8m，青灰色，致密塊狀，含菱鐵鮞粒，層位穩(wěn)定，為區(qū)域性良好標(biāo)志層（k2）。本組含含煤68層，其中3、4、5為可采煤層。上二迭統(tǒng)上石盒子組及其以上地層因風(fēng)化剝蝕而缺失。2.1.2構(gòu)造本井田位于閘河復(fù)向斜的東南部抬起端，井田內(nèi)地層表現(xiàn)為走向ne，傾向nw的單斜構(gòu)造，傾角820。井田

13、東部邊界有走向ne的青龍山逆掩斷層，斷距至少在500m以上，導(dǎo)致井田東南部奧陶系寒武系灰?guī)r地層與井田內(nèi)煤系對接，井田以外200m即有奧灰地層裸露。井田內(nèi)較大斷層有fii61正斷層，傾向5590，2570，h= 4.5m。該斷層穿越目前正在生產(chǎn)的51采區(qū)。迄今巷道未揭露其他落差超過3m的斷層。礦井范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖活動。2.1.3 煤層井田內(nèi)煤層均賦存于下二疊統(tǒng)下石盒子組（p1x）內(nèi)，見3煤、4煤、5煤共3層煤層：3煤層：位于下石盒子組中下部，有三個分層，賦存不穩(wěn)定厚度為01.89m，平均0.9m，本礦基本不可采。煤層頂板巖性為中、粗粒砂巖，底板為黑色泥巖、粉砂巖。4煤層：位于下石盒子組下部，k

14、2之上27m左右，沉積不穩(wěn)定，厚度變化較大，與5煤層呈分叉合并關(guān)系，層間距017m，一般為11m，煤層厚度為0.512.27m,平均1.08m，受火成巖侵蝕嚴(yán)重，尤其西區(qū)大部分不可采。煤層結(jié)構(gòu)簡單，暗至半亮型。4頂板為灰色致密狀頁巖，底板為深灰色砂質(zhì)頁巖。5煤層：位于下石盒子組下部，下距k2約18m左右。煤層頂板為灰黑色粉砂巖，局部為巖漿巖，厚約6m，局部復(fù)采塊段頂板為再生頂板。底板為灰黑色粉砂巖。煤厚2.965.09m，平均3.50m左右，煤層結(jié)構(gòu)簡，半暗至光亮型，呈鱗片狀。已開采區(qū)殘留煤厚0.41.5m，可復(fù)采區(qū)殘留煤厚多為1m多左右。2.2含水層分布礦井主要含水層有分別為：新生界松散層孔

15、隙含水層（組）、二迭系石盒子組砂巖裂隙含水層（段）、太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）、奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）。此外，楊莊礦由于長期開采沉陷，形成了大面積的塌陷積水區(qū)，其中東塌陷區(qū)位于宿淮公路以東，根據(jù)衛(wèi)星遙感圖實測積水面積2.416km2，平均深度7m，常年積水量約1691.2萬m3；該塌陷積水區(qū)位于本井田西部約1.5km處。北楊礦井田上方也有較大范圍的分布的塌陷積水區(qū)，順著煤層方向展部，面積超過0.4km2。塌陷區(qū)積水是礦井充水的一個潛在威脅性較大的水源。 新生界松散層孔隙含水層（組）本區(qū)新近系以來形成幾十米厚的松散沉積物含水層。層位分布穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)為下部含粘性土砂礫層和上部夾砂層粘

16、性土段的二元結(jié)構(gòu)。新生界孔隙含水巖組總厚度為4080m，平均厚60m。井田兩翼較厚，一般6070m；中間薄，一般4565m。含水層段位于松散層上部地段，主要為流砂層，由棕黃色、淺灰色、灰白色粉砂、細(xì)砂組成。含水層總厚32.337.1m，平均30.7m，大部分呈透鏡體狀分布，層次變化較大，分叉合并現(xiàn)象頻繁。新生界松散層孔隙含水層（組）水質(zhì)類型以碳酸鹽為主硫酸鹽次之，礦化度為1.0g/l左右，ph值為7.37.5，硬度20.742.1h。單位涌水量0.3711.86l/sm，滲透系數(shù)1.77 26.13 m/d，富水性強。新生界孔隙含水組地下水位原始埋深3m左右，因礦區(qū)開采沉陷，埋深相對減小，形成

17、大面積濕地與地表水積水區(qū)，地下水與地表水水力聯(lián)系緊密，水位隨季節(jié)變動明顯。二迭系石盒子組砂巖裂隙含水層（段）位于2煤層頂板砂巖至6煤下鋁質(zhì)泥巖之間，以深灰色中細(xì)粉砂巖為主，局部為火成巖。(3)上石盒子組孔隙裂隙含水組：該組厚170210m，區(qū)內(nèi)為隱伏型，分布普遍，以砂巖裂隙水為主，基巖風(fēng)化帶發(fā)育有孔隙水，富水性弱，該組底部中粗粒砂巖穩(wěn)定，沖洗液消耗量大，富水性相對較強，是本組含水段，單位涌水量0.04080.683l/s.m，滲透系數(shù)0.0131.933m/d，水質(zhì)類型hco3.clna.ca型。(4)下石盒子組5煤裂隙含水組：該組厚5070m，井田內(nèi)屬埋藏型，以裂隙發(fā)育的砂質(zhì)泥巖、砂巖為含水

18、層，含水層厚1.437.1m，平均14.5m，該含水組裂隙不發(fā)育，富水性較弱，單位涌水量0.0008750.0787l/s.m，滲透系數(shù)0.01260.326m/d，呈承壓轉(zhuǎn)無壓狀態(tài)，其水位逐年下降，水質(zhì)類型hco3na型。(3)山西組6煤裂隙含水組：該組上部以鋁質(zhì)泥巖為界，下部以kl灰?guī)r為界，厚度102140m，平均120m，巖層裂隙發(fā)育不均，富水性大小受裂隙發(fā)育程度控制，總體而言富水性較弱，單位涌水量0.00070.549l/s.m，滲透系數(shù)0.00250.817m/d。水位變化-150-250m，水質(zhì)類型hco3na型。太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）整合于本溪組之上，厚約162m。以薄

19、層灰?guī)r與泥巖互層為主，夾砂巖及煤線。本組共含12層灰?guī)r，一般單層厚約24m，其中三、四、五、十二灰較厚，單層厚度在8m以上，巖溶較為發(fā)育。本組上自k1灰?guī)r，下至本溪組底部，總厚度171203m，平均180m，以薄層灰?guī)r與泥巖互層為主。包括本溪組在內(nèi)，一般含1214層薄層灰?guī)r，大部分地區(qū)含13層灰?guī)r，灰?guī)r累計厚度約69m，占該組總厚度的35.8%左右，單層灰?guī)r厚度較大的有三灰、四灰、十一灰、十二灰等?？蓪⒈窘M分成上、中、下三個含水段，上段一至四灰，中段五至八灰，下段九至十三灰。中、下段含水組距開采煤層間距較大，對本礦區(qū)各煤層的開采影響不大，未做詳細(xì)的水文地質(zhì)工作。 太灰含水層富水性較強，鉆孔單位

20、涌水量0.0162.338l/sm，大部分大于1.01l/sm，含水層滲透系數(shù)0.12897.16m/d，水質(zhì)類型為hco3cana型，礦化度0.350.40g/l，ph值7.17.5，總硬度為1620 h。太灰含水層是六煤開采的直接充水含水層，是威脅六煤安全開采的主要含水層。太灰?guī)r溶含水組目前不同地段的水位標(biāo)高有所差異，一般水位標(biāo)高在0+10m范圍內(nèi)。奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）總厚500m以上，含水層段以奧陶系中統(tǒng)的老虎山組石灰?guī)r與下統(tǒng)的肖縣組馬家溝組白云質(zhì)灰?guī)r為主，含水空間以溶蝕裂隙為主，溶洞次之，是淮北市供水水源地層。該組包括奧陶系與寒武系各巖溶地層，俗稱“奧灰”，總厚度大于100

21、0m，在井田范圍內(nèi)為埋藏型，在井田南部外圍為裸露型。該含水層富水性差別較大，鉆孔單位涌水量0.0017.041l/sm，滲透系數(shù)0.002340.85m/d，含水層水位高峰期在11月份，標(biāo)高+22m以上，低水位期在56月份，一般+15m，水質(zhì)類型為hco3camg型，礦化度為0.34g/l左右，ph值7.37.5，總硬度為18.4h。該巖組為區(qū)域性強含水層，在礦區(qū)以外的裸露區(qū)及淺部隱伏區(qū)含水量極為豐富，是工礦企業(yè)和城市供水的主要水源。奧陶系巖溶含水組在11月份的區(qū)域水位標(biāo)高達(dá)到峰值，為+20m左右，枯水期為56月份，水位標(biāo)高+15m左右。2.3主要隔水層2.3.1 新生界下部隔水層該層位于新生

22、界地層底部，煤系底層之上，厚14.0851.6m，巖性為土黃色、棕色粘土夾礫石層，礫石含量約30%60%。分布比較穩(wěn)定，一般作為新生界與煤系地層間的隔水層看待。2.3.2 5煤6煤間隔水層（段）厚度一般80m左右，主要巖性泥巖、粉砂巖夾12層砂巖。在5煤下15m左右礦內(nèi)普遍有一層鋁質(zhì)泥巖（k2）和粉砂巖，巖性致密，厚度較大。該層段分布穩(wěn)定，隔水性能良好。2.3.3 6煤底板隔水層（段）該層位于山西組6煤層底板至太原組k1灰?guī)r之間，由砂巖、粉砂巖及泥巖組成，井田范圍內(nèi)分布廣泛，層位較穩(wěn)定，厚度28.6563.56m，是本礦區(qū)主要隔水層之一。該層隔水性能受厚度、構(gòu)造破壞程度及太灰水水頭壓力、礦山壓

23、力等因素綜合控制，在一定程度上能有效地防止太灰水的突出。三、礦井充水因素分析3.1 接近上限開采的孔隙水井田內(nèi)新生界松散層潛水含水豐富，尤其最上部30m左右富水性極強的流沙層，是農(nóng)業(yè)灌溉的主要水源，淺部開采時均依據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計留設(shè)了防水安全煤巖柱。由于新生界底部隔水層（組）的阻隔，加上煤系地層頂部風(fēng)化泥巖的存在，在合理留設(shè)防水煤柱的情況下，對礦井生產(chǎn)無突水威脅。如果上限開采控制不當(dāng)，將出現(xiàn)抽冒（掉小井）現(xiàn)象，就會導(dǎo)致沖積層水砂潰入井下，從而威脅礦井安全。由于北楊煤礦計劃近幾年形成的工作面最高位置是516工作面與411工作面，按5煤層厚度為2.2m計算，根據(jù)水體下采煤的安全煤巖柱設(shè)計方法計算冒落帶

24、和保護(hù)層厚度計算公式，根據(jù)水體下采煤的安全煤巖柱設(shè)計方法計算冒落帶和保護(hù)層厚度計算公式，其中中硬覆巖冒落帶高度為覆巖為中硬時：hb = 3a = 22.2 = 4.4 m因此，防砂煤柱的高度為：hs = hm + hb = 9.7 + 4.4 = 14.1m.本地區(qū)新生界地層下部為粘土夾礫石相對隔水地層，根據(jù)“三下”規(guī)程可以按ii類水體留設(shè)防砂煤柱。本塊段控制基巖標(biāo)高為 -40.9m（控制鉆孔：77-9孔），而411工作面（最高風(fēng)巷-61.0m）與516工作面（最高風(fēng)巷-89.0m左右），高于防砂煤柱的要求。但是如果采掘過程中工作面頂板巖體極破碎，出現(xiàn)頂板嚴(yán)重抽冒現(xiàn)象，嚴(yán)重的仍可能引發(fā)新生界松

25、散沉積物潰入工作面，導(dǎo)致沖積層水砂潰入井下，造成災(zāi)難性的事故。因此，必須嚴(yán)防采掘過程中的頂板抽冒現(xiàn)象；一旦發(fā)生抽冒，應(yīng)立即實行有效支護(hù)，如果頂板垮落物多、圍巖變形嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)跳過抽冒段，另行開切回采。絕不允許抽冒高度波及到松散層底部。3.2 洪水井田內(nèi)地面河流發(fā)達(dá)，有閘河與雷河，歷史最高洪水位+32.7m。北楊混合井與風(fēng)井井口標(biāo)高均為+33.5m，井口坐落于閘河漫灘之上，東距閘河河道僅200m左右。當(dāng)洪水季節(jié)接近于最高洪水位，除幾個井口之外，全部浸泡在地表水內(nèi)，一旦井口產(chǎn)生裂縫，洪水進(jìn)入礦井，其危害將極為巨大的和災(zāi)難性的。因此嚴(yán)防洪水始終是本礦井雨季防治水工作中最重要任務(wù)之一。3.3 地表積水水

26、體本礦井上方有大面積塌陷積水，由于塌陷積水與新生界孔隙含水組水力聯(lián)系緊密，當(dāng)淺部煤層開采過程中因頂板抽冒、新生界松散沉積物（流沙）潰入工作面時，極有可能將上方塌陷積水也引入礦井。塌陷區(qū)積水量巨大，塌陷區(qū)地表積水一旦下泄，其涌水速度極高且無法控制，對于本礦井與楊莊煤礦而言，都將是滅頂之災(zāi)。因此，在任何條件下都須絕對避免地表積水的下泄。地表塌陷積水位于新生界松散地層上方，目前只與新生界孔隙含水組具有水力聯(lián)系，當(dāng)對松散孔隙含水層留設(shè)足夠防水煤柱的情況下，對礦井生產(chǎn)威脅便可消除。因此避免地表塌陷積水威脅礦井的基本技術(shù)途徑也是控制開采上限，確保在開采煤層上方留設(shè)足夠的防水煤柱。只要嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)定的標(biāo)高

27、開采4煤5煤，地表塌陷積水對礦井生產(chǎn)不產(chǎn)生威脅。3.4 老空區(qū)積水本礦井屬于對楊莊礦報廢5煤采區(qū)的殘采與復(fù)采，開采范圍全部在楊莊礦已報廢的511采區(qū)之內(nèi)，礦井的東北部與新蔡礦相鄰，西南部與新楊礦緊密相鄰。在礦井邊界控制不當(dāng)或本礦井及周邊礦井越界開采條件下，周圍幾個礦井的采空區(qū)積水仍可能下泄，因此周邊礦井開采對本礦井4、5煤采掘工程作業(yè)具有威脅，理論上有老空水的存在。但由于楊莊礦目前開采深度已經(jīng)達(dá)到-600-800m，楊莊礦對煤系地層的長達(dá)50年以上的排水和對深部太灰人工放水，目前疏排強度達(dá)到1000m3/h左右，形成了面積達(dá)數(shù)十km2的區(qū)域性地下水降落漏斗。淺部的煤系地層位于地下水漏斗上方，原

28、采空區(qū)的積水大部分自然排向楊莊況深部。因此在友誼礦淺部開采條件下，老空區(qū)積水現(xiàn)象不明顯。實際上在本礦井多年開采中，也從未遇到老空水突出現(xiàn)象。3.5 斷層突水 在井田內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些斷層。通過對鉆孔的地層與剖面的對比分析，已知落差較大的斷層有： 土f6逆斷層位于井田東南邊界以外，f10斷層位于西區(qū)南部，傾向305，1518，h=512m。切穿至太灰與奧灰地層內(nèi)。jf1正斷層，傾向300，5074，h=212m，切穿至太灰與奧灰地層內(nèi)。由于該斷層位于規(guī)劃采區(qū)以外的位于東區(qū)北部邊界處。礦井內(nèi)迄今未發(fā)現(xiàn)其他斷距大于2m的斷層。因此，本礦井?dāng)鄬油凰ｋU性很小。 四、礦井涌水量的構(gòu)成分析，主要突水點位置、突

29、水量及處理情況 4.1 礦井涌水量的構(gòu)成分析北楊礦自2001年投產(chǎn)以來，礦井總涌水量初期在2.0m3/h左右，逐步減小到近期的不足11.5m3/h，見表4-1和圖4-1。目前礦井涌水量主要來自于混合井井筒淋水。根據(jù)井筒施工期間涌水量資料與水質(zhì)分析判斷，混合井井筒淋水的水源層為新生界松散層上部孔隙含水層，出水原因是井筒沉井法施工中的預(yù)制混凝土井圈之間的接茬處縫隙滲漏。表4-1 近3年礦井涌水量情況表涌水點位置水源類型涌水量(m3/h)觀測時間備 注混合井井筒上部混合水1.0582007年2月5日1.1542007年4月15日1.3462007年7月15日1.1542007年10月15日1.058

30、2008年1月15日1.0582008年3月15日1.252008年6月15日1.252008年9月15日1.0582008年11月15日1.0582009年1月15日1.0582009年3月15日1.252009年5月15日1.4422009年8月15日1.3462009年10月15日1.1542009年11月15日1.0582009年12月15日1.0582010年1月15日1.252010年2月15日1.0582010年3月15日1.252010年4月15日1.1542010年5月15日圖4-1 近3年礦井涌水量曲線 4.2 主要突水點情況受楊莊礦高強度疏排作用形成的區(qū)域性地下水降落漏斗

31、的影響，北楊礦45煤采掘過程中未遇到老空水突出現(xiàn)象，其他突水現(xiàn)象也沒有發(fā)生。突水主要表現(xiàn)為混合井井筒出水。突水水量不大，最大瞬時突水量也在2 m3/h以下，且水量涌出穩(wěn)定，缺乏外源補給，主要來自于新生界松散層上部孔隙含水層。其中近3年的主要突水點情況見表4-2。礦井在其他絕大多數(shù)時間段內(nèi)，沒有明顯的涌水，采掘作業(yè)在完全干燥無水條件下進(jìn)行。表4-2 近3年礦井突水點情況表巷道名稱突水點位置水源類型涌水量(m3/h)觀測時間備 注混合井井筒地表以下35m處混合水1.152010年6月5日五、礦井開采受水害影響程度和防治水工作難易程度評價如前所述，本礦井在投產(chǎn)以來的9年內(nèi)，除了混合井井筒縫隙來自于新

32、生界松散層上部孔隙含水層淋水（近期涌水量小于1.15 m3/h）以外，采掘過程中，絕大多數(shù)時段內(nèi)干燥無水，對采掘工程沒有影響。目前礦井已經(jīng)修建了防排水系統(tǒng)。其中:(1)井下：該礦采用二級接力排水方式，采掘工作面的涌水自流排至-110m水倉（容積100m3），由-110m水泵房排至-67m井底水倉（容積100m3），再由-67m水泵排水到地面。-67m井底水倉主排水設(shè)備選用da1-1008型水泵3臺，一臺使用，一臺備用，一臺檢修，流量54m3/h，揚程141m，軸功率12.8kw，電機功率37kw；排水管路兩路，直徑1084鋼管，一路使用，一路備用；-110水平倉排水設(shè)備選用da1-1008型水

33、泵3臺，一臺使用，一臺備用，一臺檢修，流量54m3/h，揚程141m，電機功率37kw，排水管采用直徑1084鋼管，敷設(shè)兩路水管，一路使用，一路備用。(2)地面:工業(yè)廣場修建有下水道直排至工廣周圍排水溝，然后排進(jìn)塌陷區(qū)，雨季工廣水可以順利排出。現(xiàn)礦井配備有浙江杭州產(chǎn)sgzl-100型鉆機2臺，可用于探放水作業(yè)。根據(jù)礦井水文地質(zhì)條件分析可知，本礦井在限定的回采上限范圍內(nèi)開采45煤，生產(chǎn)過程中涌水量微小，沒有來自強含水層（體）的突水威脅，受水害影響程度微弱；目前礦井排水與探放水系統(tǒng)能力充裕，防治水工作簡單易行。六、礦井水文地質(zhì)類型劃分及防治水工作建議 6.1 礦井水文地質(zhì)類型劃分6.1.1 礦井水

34、文地質(zhì)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)煤礦防治水規(guī)定，礦井水文地質(zhì)類型劃分采用6項指標(biāo)，分別是：含水層性質(zhì)及補給條件及單位涌水量q，礦井老空水分布狀況，礦井涌水量，突水量，開采受水害影響程度，防治水工作難易程度；各指標(biāo)的具體劃分標(biāo)準(zhǔn)見表6-1。6-1 礦井水文地質(zhì)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)(據(jù)煤礦防治水規(guī)定)類別分類依據(jù)簡單中等復(fù)雜極復(fù)雜受采掘破壞或影響的含水層含水層性質(zhì)及補給條件受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、巖溶含水層，補給條件差，補給來源少或極少。受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、巖溶含水層，補給條件一般，有一定的補給水源。受采掘破壞或影響的主要是巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水，其補給條件好，補給水源充沛。受

35、采掘破壞或影響的為巖溶含水層、老空水、地表水，其補給條件很好，補給來源極其充沛，地表泄水條件差。單位涌水量q（l/s.m）q0.10.1q1.01.0q5.0q5.0礦井及周邊老空水分布狀況無老空積水。存在少量老空積水，位置、范圍、積水量清楚。存在少量老空積水，位置、范圍、積水量不清楚。存在大量老空積水，位置、范圍、積水量不清楚。礦井涌水量（m3/h）年平均q1年最大q2q1180（西北地區(qū)q190）q2300（西北地區(qū)q2210）180q1600（西北地區(qū)90q1180）300q21200（西北地區(qū)210q2600）600q12100（西北地區(qū)180q11200）1200q23000（西北地

36、區(qū)600q22100）q12100（西北地區(qū)q11200）q23000（西北地區(qū)q22100）突水量q3（m3/h）無q3600600q31800q31800開采受水害影響程度采掘工程不受水害影響礦井偶有突水，采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全礦井時有突水，采掘工程、礦井安全受水害威脅礦井突水頻繁，采掘工程、礦井安全受水害嚴(yán)重威脅防治水工作難易程度防治水工作簡單防治水工作簡單或易于進(jìn)行防治水工程量較大，難度較高防治水工程量大，難度高6.1.2 北楊煤礦礦井水文地質(zhì)類型判定 本礦井對采掘工程有影響的含水層是45煤裂隙含水組，該組以裂隙發(fā)育的砂質(zhì)泥巖、砂巖為含水層，均厚14.5m，該含水組裂隙不

37、發(fā)育，富水性較弱，單位涌水量q=0.0008750.0787l/s.m，滲透系數(shù)0.01260.326m/d。由于目前本礦井范圍內(nèi)5煤裂隙含水組位于地下水降落漏斗的上方，呈非承壓狀態(tài)，得不到其他含水層的有效補給。盡管本礦井屬于對原楊莊煤礦i水平4、5煤層的殘、復(fù)采，會碰到楊莊礦早期的老空，但根據(jù)本礦井9年來經(jīng)驗與周圍的其他位于楊莊井田內(nèi)的多個小煤礦開采經(jīng)驗充分證明，礦井老空水極不發(fā)育，還從未遇到過明顯的老空積水。建井以來，礦井最大涌水量不足2m3/h，近年涌水量穩(wěn)定在11.5m3/h之間，涌水量很小。歷史上最大突水量約2m3/h。由于突水量小，對采掘工程不產(chǎn)生顯著影響。 礦井涌水量微小，排水與

38、探放水系統(tǒng)能力充裕，防治水工作簡單易行。對比表6-1可以看出，北楊煤礦屬于礦井水文地質(zhì)中等的裂隙充水型礦井。 6.2 礦井防治水工作建議6.2.1 井下防治水措施1、煤巖層裂隙水防治調(diào)查采區(qū)（工作面）受采掘影響的裂隙含水層的巖性特征，富水性及水質(zhì)情況。預(yù)測采區(qū)（工作面）受采掘影響的含水層（組）正常涌水量和最大涌水量。分析并預(yù)測采區(qū)（工作面）可能的集中涌水地點或范圍。2、老空區(qū)水防治根據(jù)5煤采掘平面圖結(jié)合楊莊礦提供的采空區(qū)等圖件，推測積水老峒、老塘，小窯和廢棄井巷的位置填繪在采掘工程平面圖上，標(biāo)明積水區(qū)范圍、最低點位置及標(biāo)高、積水外緣標(biāo)高及預(yù)計積水量，積水線外推60m用紅線圈出積水警戒線，以平面圖、剖面圖確切反映積水區(qū)與采掘工作面的空間關(guān)系。掘進(jìn)巷道接近警戒線必須邊探邊掘，對于積水邊界清楚可靠的積水區(qū)可在距實際積水邊界20m處停止掘進(jìn)，進(jìn)行打鉆放水，確認(rèn)積水基本放完后，施工單位方可繼續(xù)掘進(jìn)。