積家井煤業(yè)公司宋新莊煤礦中長(zhǎng)期防治水規(guī)劃

積家井煤業(yè)公司宋新莊煤礦中長(zhǎng)期防治水規(guī)劃

2011年4月20日

審批意見(jiàn)：

 總工程師：

工程管理部 機(jī)電部 安全管理部 地質(zhì)部門
   
前言
 水害是煤礦重大災(zāi)害之一，在煤礦生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到水的威脅。水害輕者會(huì)增加煤礦企業(yè)負(fù)擔(dān)，影響經(jīng)濟(jì)效益；重者會(huì)直接危害職工生命安全和國(guó)家財(cái)產(chǎn)損失。為貫徹執(zhí)行《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》，做好水文地質(zhì)工作，掌握水文地質(zhì)規(guī)律，研究解決礦井生產(chǎn)建設(shè)的水文地質(zhì)工作，從而有效地防止水害事故的發(fā)生。切實(shí)搞好礦井水害防止工作，杜絕水害事故，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。特制定礦井中長(zhǎng)期防治水規(guī)劃。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
礦井概況
 第一節(jié) 井田位置
 宋新莊井田位于寧夏回族自治區(qū)吳忠市東南部，西距吳忠市80km，東距鹽池縣城82km。其行政區(qū)劃隸屬于寧夏回族自治區(qū)吳忠市鹽池縣馮記溝鄉(xiāng)管轄。
 
 第二節(jié) 交通方面
 一、公路方面
 本區(qū)交通以公路為主，經(jīng)過(guò)多年建設(shè)已形成較為完善的公路網(wǎng)。定(邊)-武(威)高速公路(G2012)和鹽(池)-興(仁)省道(S302)呈東西向從井田北部經(jīng)過(guò)；井田東西兩側(cè)分別有古(窯子)-馬(家灘)-馮(記溝) 縣鄉(xiāng)級(jí)公路和靈(武)-惠(安堡)國(guó)道(G211)呈南北向通過(guò)；經(jīng)吳忠市、古窯子等地與(北)京-(西)藏高速公路(G6)、青(島)-銀(川)高速公路(G20)及國(guó)道G109線、G307線相接。且井田內(nèi)次一級(jí)簡(jiǎn)易公路縱橫相通，西可接211國(guó)道，東接古-馬-馮縣道，南接S302省道。
 二、鐵路方面
 太(原)-中(衛(wèi))-銀(川)雙線電氣化鐵路呈東西向橫穿井田中部，在包(頭)-蘭(州)鐵路及寶(雞)-中(衛(wèi))鐵路的銀川站、中衛(wèi)站接軌后，可直達(dá)北京、太原、蘭州、寶雞、西安等地。
 三、民航方面
 銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)有通往全國(guó)各主要城市的航班。井田距銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)約120km，經(jīng)國(guó)道G211線或經(jīng)高速公路G20均可到達(dá)。
 第三節(jié) 自然地理
 一、地形地貌
 本區(qū)位于毛烏素沙漠西南邊緣，以緩坡丘陵、洼地地貌單元為主，井田內(nèi)多為為農(nóng)田、人工林地和保護(hù)性草場(chǎng)，局部低洼地區(qū)雨季積水成湖，冬季干枯為堿灘，地形相對(duì)較為平坦，地面起伏不大(圖1-3-1)，平均海拔高度約為1400m。地勢(shì)呈東高西低，南高北低的趨勢(shì)，區(qū)內(nèi)最高處位于井田東邊界處的石油金1號(hào)孔附近，海拔高度為1476.19m，最低處位于JN1201號(hào)孔附近，海拔高度為1349.29m，相對(duì)高差約為130m。
 二、河流與水體
 本區(qū)屬黃河流域，干旱少雨，區(qū)內(nèi)無(wú)常年地表逕流，僅在井田中西部堿池子南端、南部陳家梁堿灘北段等地勢(shì)低洼區(qū)有季節(jié)性水流，其水源主要是揚(yáng)黃水灌溉后的農(nóng)田滲水和降雨匯集而成，其流量受季節(jié)性影響變化較大，水質(zhì)發(fā)咸，不能飲用。流水基本都流進(jìn)鹽堿池，被蒸發(fā)或滲入地下。
 三、降水情況
 本區(qū)地處西北內(nèi)陸，為典型的半干旱半沙漠大陸性氣候。根據(jù)靈武市氣象站1991～2006年氣象資料，降水多集中在7、8、9三個(gè)月，年最小降水量?jī)H為116.9mm(1997年)，年最大降水量也只有322.4mm(1992年)，而年最小蒸發(fā)量卻為1601.1mm(1990年)，年最大蒸發(fā)量高達(dá)1922.5mm(1999年)，其年最大蒸發(fā)量為年最大降水量的6倍及最小降水量的16倍；
 四、礦井開(kāi)采現(xiàn)狀
 礦井于2010年7月8日開(kāi)始基建，主井、副井、風(fēng)井到現(xiàn)在還沒(méi)形成。主井剛剛完成127米，副井286米、風(fēng)井296米。井田范圍內(nèi)無(wú)小煤窯侵入，屬未開(kāi)發(fā)原始煤田。
 2010年12月24日施工到261米，遇見(jiàn)5.3米厚的含水砂層，當(dāng)時(shí)遇見(jiàn)底板涌水量20m3/h，此砂層含有黃土，黃土與砂形成流動(dòng)性黃泥，給工作面降水帶來(lái)很大困難。2011年1月份主井施工至87.6米處遇見(jiàn)6.5米厚含水流沙層，涌水量11m3/h 。主井勘測(cè)有9流砂層，現(xiàn)在為2層基本穿過(guò)，以后還有7層還會(huì)影響主井進(jìn)度。

第二章 井田地質(zhì)
 井田全部被新生界地層所覆蓋，屬隱伏式煤田。根據(jù)鉆孔揭露，本區(qū)地層由老至新發(fā)育有：三疊系上田組（Ts）；侏羅系延安組（Jy）、直羅組（Jz）、安定組（Ja）；古近系清水營(yíng)組（Eq）和第四系（Q）。
 井田含煤地層為侏羅系延安組（Jy），為一套河流～湖泊三角洲～內(nèi)陸湖泊相沉積體系。地層厚度自東向西具有逐漸增厚的趨勢(shì)。從延安組底部的長(zhǎng)石石英砂巖（寶塔山砂巖）到直羅組底部長(zhǎng)石石英砂巖（七里鎮(zhèn)砂巖）的底界，構(gòu)成了一個(gè)完整的沉積旋回。
 宋新莊井田含煤地層的主體褶曲形態(tài)變化不大，總體構(gòu)造形態(tài)為復(fù)式向背斜構(gòu)造，由西向東依次發(fā)育有汪水塘向斜、甜水堡背斜2個(gè)褶曲構(gòu)造 相間的起伏形態(tài)。并伴生有一系列走向北北西-北北東向?yàn)橹鞯腄F5斷層、DF6斷層和金家渠西側(cè)斷層等12條斷層構(gòu)造，并且斷層構(gòu)造破壞了褶曲構(gòu)造的完整性。
第三章 井田水文地質(zhì)條件分析
 第一節(jié) 地形地貌及地表水體
 勘查區(qū)地形地貌以緩坡丘陵、洼地地貌為主，東高西低，南高北低，局部形成較為平坦草原地，如宋新莊-黎明一帶；區(qū)內(nèi)無(wú)基巖出露，基巖被第四系黃土或沙丘所覆蓋；中太鐵路以北，以沙丘、風(fēng)積沙、洼地地貌為主，風(fēng)積沙多被沙漠植物固定，主要為固定沙，其次為半固定沙丘，多呈鏈狀分布，少量為隨季風(fēng)流動(dòng)的新月形及壟狀流動(dòng)沙丘。以南，以緩坡丘陵地貌為主，井田最高標(biāo)高點(diǎn)位于井田南部金渠子南，海拔高度為1480.1m，最低標(biāo)高點(diǎn)位于井田北部宋新莊北，海拔高度為1388.9m，相對(duì)高差約91.2m。
 本區(qū)屬黃河水系，因地勢(shì)平坦、干旱少雨，無(wú)常年地表河流。除鹽環(huán)定揚(yáng)黃干渠外自西而東穿越勘查區(qū)，本區(qū)無(wú)其它地表水體。
 第二節(jié) 含水層劃分及其水文地質(zhì)特征
 勘查區(qū)含水層按巖性組合特征及地下水水力性質(zhì)、埋藏條件等，結(jié)合馮記溝南部勘探資料，由上而下劃分為以下四個(gè)主要含水層：第四系孔隙潛水含水層（Ⅰ）、侏羅系中統(tǒng)直羅組砂巖裂隙～孔隙承壓水含水層（Ⅱ）、侏羅系中統(tǒng)延安組5煤以上砂巖裂隙～孔隙承壓含水層（Ⅲ）、侏羅系中統(tǒng)延安組5-12煤間砂巖裂隙～孔隙承壓含水層（Ⅳ）、侏羅系中統(tǒng)延安組12-18煤間砂巖裂隙-孔隙承壓含水層（Ⅴ）、侏羅系中統(tǒng)延安組18煤下砂巖裂隙-孔隙承壓含水層（Ⅵ）。其中影響較大的含水層為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。
 一、第四系松散層孔隙潛水含水層組（Ⅰ）
 第四系松散層孔隙潛水：全區(qū)分布，厚度1.00～8.75m，平均3.41m。含水層分為上下兩個(gè)層段，上含水段以風(fēng)積沙及沙土層為主，導(dǎo)水性較強(qiáng)，一般不含水，僅地形平坦低洼處含有少量潛水。下含水段主要為上更新統(tǒng)馬蘭組（Qm）孔隙潛水層，巖性以亞沙土、亞粘土為主，少量礫石層，厚度3～5m；含鈣質(zhì)結(jié)核。
 勘探區(qū)內(nèi)的民井主要分布于該層，井田富水區(qū)主要分布于地形低洼或平坦地帶，如宋新莊、黎明等，一般水量2～10m3/d，地下水位變化較大，受地形影響較為明顯，豐水期水位上升，水量增大，枯水期水位下降，水量減?。?br />  二、侏羅系中統(tǒng)直羅組裂隙孔隙承壓水含水層（Ⅱ）
 本含水層屬干旱條件下的河流沉積物。井田廣泛分布。巖性由各粒級(jí)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，中上部巖性為土黃、淺灰色、淺綠帶紫斑、紫紅色帶綠斑及紫紅色、磚紅色的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，夾薄層長(zhǎng)石石英中粒砂巖及泥巖，上覆古近系紅色粘土層，局部與古近系底礫巖直接接觸。中部以灰綠色及灰綠帶紫斑的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，夾薄層中粒砂巖，富水性相對(duì)較弱。下部巖性主要為灰綠、藍(lán)灰、灰褐色中、粗粒砂巖，夾少量的粉砂巖和泥巖，局部含礫，分選性差，接觸式膠結(jié)為主。底部為一厚層灰白、黃褐含礫石英長(zhǎng)石粗砂巖，俗稱“七里鎮(zhèn)”砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)、顆粒支撐，膠結(jié)程度較差，松散～較松散，，斜層理較發(fā)育，局部地段裂隙發(fā)育，鉆探上表現(xiàn)為消耗量較大的現(xiàn)象，消耗量較大的鉆孔多位于金家渠子西側(cè)斷層一帶（如S101、S201，S301、S401孔等）。根據(jù)鉆孔統(tǒng)計(jì)資料，含水層厚度5.85～201.65m，平均厚度63.27m，其厚度變化規(guī)律表現(xiàn)隨著甜水堡背斜軸部抬升、地層變薄、含水層厚度逐漸減小。含水層厚度最大處井田西北部JN1303號(hào)鉆孔，厚度達(dá)201.65m，井田東南部隨著煤層出露，含水層厚度變薄。本含水層大部分地區(qū)直接與古近系亞粘土直接接觸，與第四系含水層聯(lián)系程度較差；屬裂隙孔隙承壓水含水層。
 據(jù)本區(qū)抽水試驗(yàn)資料，北部S301-1號(hào)孔，為控制斷層邊界對(duì)含水層的影響，包括Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ含水層，其靜水位48.65m，標(biāo)高1365.68m；當(dāng)水位降深73.53m時(shí)，涌水量0.374 L/s，單位涌水量0.0051L/s·m，滲透系數(shù)K=0.0067m/d。地下水礦化度11188.0mg/L； PH=8.15，為弱堿性水；總硬度2143.27 mg/L，為極硬水；地下水化學(xué)類型為SO4·CL-Na型。中西部JN1404-1孔資料，地下水靜水位埋深69.55m，標(biāo)高+1352.48m；水位降深39.64m，涌水量3.22L/s，單位涌水量0.0812 L/s·m，滲透系數(shù)K＝0.1069m/d，影響半徑129.58m。
 從以上數(shù)據(jù)可以看出：地下水流向自北而南流動(dòng)，局部受含水層不均一性影響，地下水流向有所改變；其富水性變化較大，表現(xiàn)為自北而南逐漸增大
 三、侏羅系中統(tǒng)延安組5煤以上砂巖裂隙-孔隙承壓含水層（Ⅲ）
 主要由三角洲平原相組成，巖性以灰、灰白色粉-細(xì)粒砂巖為主，夾有砂泥巖互層，巖性較致密，鈣、泥質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬、顆粒支撐。含水層厚度5.59～131.41m，平均厚度63.83m。由于1煤及頂?shù)装迳澳鄮r互層隔水層穩(wěn)定性較差，局部地段與直羅組砂巖含水層成為同一含水層；且含水層巖性松散、富水性較強(qiáng)，是影響本勘查區(qū)煤層開(kāi)采的的主要含水層。
 本區(qū)該含水層共進(jìn)行抽水試驗(yàn)3次，其中包括井筒檢查孔檢2、檢3抽水試驗(yàn)3次。據(jù)檢2孔資料：含水層厚51.06m，靜水位58.05m，標(biāo)高+1366.12m。當(dāng)水位降深42.45m時(shí)，涌水量0.755L/s，單位涌水量0.0178L/s·m，滲透系數(shù)K=0.032m/d，影響半徑51.24m，地下水礦化度11054mg/L，為鹽水； PH=8.88，為弱堿性水；總硬度2795.87mg/L，為極硬水。地下水類型為SO4·Cl-Na型；據(jù)詳細(xì)勘探JN1404-1-2孔資料，地下水靜水位埋深82.07m，標(biāo)高+1339.96m，水位降深59.43m時(shí)，涌水量1.81L/s，單位涌水量0.0305L/s·m，滲透系數(shù)K=0.0228 m/d，影響半徑60.10m。
 從以上數(shù)據(jù)可以看出，受含水層不均一性影響，局部地下水流向有所改變，地下水流向以自北而南流動(dòng)為主；含水層滲透性變化較小，自東而西、自北而南有所減弱，富水性逐漸變差。
 四、侏羅系中統(tǒng)延安組5-12煤間砂巖裂隙-孔隙承壓含水層（Ⅳ）
 本含水組由三角洲平原相和河流沖積平原相組成。含水層厚度0.95～80.39m，平均厚度41.96m，其厚度變化規(guī)律表現(xiàn)為：自積家井背斜軸部向北逐步增厚，露頭部分被剝蝕。含水層巖性以灰、深灰色中、粗砂巖為主，分選性、滲透性中等，局部地段裂隙發(fā)育，鉆孔鉆進(jìn)時(shí)出現(xiàn)漏孔現(xiàn)象。據(jù)詳細(xì)勘探JN2703-1孔抽水試驗(yàn)資料，地下水靜水位埋深72.13m，標(biāo)高+1342.40m，水位降深65.01m，涌水量1.51L/s，單位涌水量0.0232 L/s·m，標(biāo)準(zhǔn)單位涌水量0.0168 L/s·m，滲透系數(shù)K=0.0183m/d，影響半徑87.91m；單位涌水量自北而南逐漸增大。隨著埋藏深度增加，富水性略有增強(qiáng)。從以上數(shù)據(jù)可以看出，該含水層滲透性自北而南逐漸減弱，富水性逐漸變差。
 
 五、侏羅系中統(tǒng)延安組12-18煤間砂巖裂隙-孔隙承壓含水層（Ⅴ）
 本含水組由三角洲平原相和河流沖積平原相組成。含水層厚度較大，巖性以灰、深灰色中、粗砂巖為主，分選性、滲透性中等，局部地段裂隙發(fā)育，厚度23.49～99.63m，平均厚度56.31m,其厚度變化規(guī)律表現(xiàn)為大部分地區(qū)厚度小于50m，隨著地層埋藏深度增加，厚度加大。由于受煤層及其頂?shù)装迥鄮r、粉砂巖泥質(zhì)含量較高影響，使得含水層徑流條件較差，垂向上水力聯(lián)系較差，地下水主要沿地層層面運(yùn)移。
 平面上，大部分地區(qū)含水層水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，富水性弱。屬弱富水性層間孔隙裂隙承壓含水層。據(jù)本次勘探S704-1孔抽水試驗(yàn)資料，地下水靜水位埋深71.68m，標(biāo)高+1356.63m，水位降深69.54m，涌水量0.34L/s，單位涌水量0.0049 L/s·m，滲透系數(shù)K=0.0062m/d，影響半徑54.94m；單位涌水量自南而北有所增大。隨著埋藏深度增加，富水性略有增強(qiáng)。
 六、延安組18煤以下至底部分界線砂巖含水層組（Ⅵ）
 本含水層主要為河流體系的沖積平原相，向上漸變?yōu)榈谭撼练e，整體呈現(xiàn)下粗上細(xì)的沉積特點(diǎn)。巖性特征表現(xiàn)為下部以灰白色砂巖為主，夾粉砂、泥巖，含水層厚度受鉆孔深度影響較大，厚度1.23～136.35m，平均厚度32.43m。參考積家井礦區(qū)西部勘探1805鉆孔資料，地下水靜水位埋深25.53m，標(biāo)高+1356.35m。水位降深56.21m，涌水量3.62L/s，單位涌水量0.0644L/s·m，標(biāo)準(zhǔn)單位涌水量0.0707L/s·m，滲透系數(shù)K=0.080 m/d，影響半徑102.67m。本含水層對(duì)煤層開(kāi)采影響較小。   
 
 第三節(jié)主要隔水層充水因素分析
 本區(qū)侏羅系為陸相地層，巖性、巖相變化較大，垂向上具明顯的沉積旋回特征，巖性多為中細(xì)砂巖與粉砂巖、泥巖互層，特別是煤系地層各旋回上部多由泥巖、粉砂巖或砂泥巖互層組成，巖性致密，和煤層本身形成良好的隔水層，隔水層以低阻、高密度的粉砂巖、泥巖為主。據(jù)統(tǒng)計(jì)較為穩(wěn)定的隔水層有：直羅組底部砂巖含水層頂板的粉砂巖、泥巖為主的隔水層；各主要煤層及其頂?shù)装迥鄮r、粉砂巖組成的隔水層?，F(xiàn)將主要隔水層分述如下：
 一、古近系砂質(zhì)粘土巖隔水層
 全區(qū)廣泛分布，巖性以紫紅色砂質(zhì)粘土、粉砂及砂礫石構(gòu)成，層厚一般為120.0～150.0m，最大可達(dá)176.20m，較穩(wěn)定。據(jù)鉆孔土工試驗(yàn)報(bào)告，古近系中上部粉土和粉砂粘類土含量普遍在25%以上，含水量在20%以內(nèi)，天然抗壓強(qiáng)度也極低，因此，其導(dǎo)水性與含水性很弱，且阻隔了第四系與基巖含水層之間的水力聯(lián)系，構(gòu)成井田含水層頂部隔水邊界，阻隔了第四系與基巖含水層之間水力聯(lián)系。與其他井田相比較，本井田直羅組中部粉砂巖、泥巖隔水層不發(fā)育，古近系砂質(zhì)粘土巖隔水層處于煤層直接充水含水層上部或?qū)严稁е希蕦?duì)阻隔松散層及基巖風(fēng)化帶潛水意義較大，從而導(dǎo)致直羅組下段砂巖裂隙孔隙含水層地下水以靜儲(chǔ)量為主，補(bǔ)給條件差。
 二、延安組各段粉砂巖、泥巖隔水層
 延安組煤系地層中，泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖較發(fā)育，主要表現(xiàn)為灰黑色泥巖、粉砂巖互層，局部為炭泥巖。但一般厚度不大，連續(xù)穩(wěn)定性差，屬局部相對(duì)隔水層。上段主要分布在1、3、4-5煤的頂?shù)装?。下段主要分布?0-11、12、18上-18煤的頂?shù)装?。原始狀態(tài)下，受煤層組煤泥巖隔水層影響，垂向上水力聯(lián)系較弱；在斷層發(fā)育，巖層傾角大的地段，或隨著煤礦開(kāi)采，礦山開(kāi)采中冒落帶及導(dǎo)水裂隙帶互相勾通，其頂?shù)装甯羲畬痈羲阅茏儾睿瑑H在局部地段具隔水性。
 三、井田充水因素分析
 本井田在地震勘探及鉆孔工程中，均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)老窯水的存在。因本區(qū)無(wú)地表水體，礦坑充水水源主要是大氣降水和地下水兩種。區(qū)內(nèi)年降水量甚小，一般不足260mm，且降水多集中在7-9月，雖深部一般采煤導(dǎo)水裂隙帶最大高度達(dá)不到松散層潛水，僅淺部煤層開(kāi)采的導(dǎo)水裂隙帶可與松散層潛水層溝通，因此，大氣降水為本區(qū)煤層開(kāi)采的間接充水水源。
侏羅系直羅組、延安組砂巖含水層承壓水為區(qū)內(nèi)煤層開(kāi)采主要的直接充水水源。
 四、井田充水通道分析
 充水因素分析中所及，寧東煤礦由于采煤引起的覆巖移動(dòng)、冒落帶發(fā)育、導(dǎo)致礦井潰砂、涌水等，對(duì)本井田亦有借鑒意義。本井田充水通道主要為煤層采空后頂板巖石冒落形成的導(dǎo)水裂隙帶，屬潰入性通道，次為滲入性通道，即地層孔隙和裂隙。
 區(qū)礦井充水通道主要為煤層采空導(dǎo)致頂板巖層冒落形成的導(dǎo)水裂隙帶，主要可采煤層為1、3、4、5、10、11、12、18上、18煤層，各主要可采煤層冒落帶最大高度一般為3.24～9.68m，均小于上覆基巖厚或煤間距。導(dǎo)水裂隙帶高度在1、3、4-5、10-12、18煤等煤層或煤組層間距內(nèi)，1煤開(kāi)采后，導(dǎo)水裂隙帶最大高度26.93～32.55m，與直羅組含水層可能勾通。其他各含水層，冒落帶及導(dǎo)水裂隙帶高度均小于主要可采煤層煤間距，各主要可采煤層煤層之間不會(huì)貫通，含水層之間水力聯(lián)系較弱。
 五、斷層導(dǎo)水的可能性：
 根據(jù)施工過(guò)程中簡(jiǎn)易水文觀測(cè)，斷層附近的鉆孔施工中有漏水現(xiàn)象，表現(xiàn)為正斷層巖性較為破碎，漏水較嚴(yán)重，說(shuō)明斷層有導(dǎo)水的可能；逆斷層段漏水不明顯，在巖性特別破碎時(shí)，才有漏孔現(xiàn)象，呈現(xiàn)出阻水構(gòu)造；通過(guò)S301-1鉆孔抽水試驗(yàn)，抽水試驗(yàn)段靠近金家渠子西斷層，但鉆孔單位涌水量?jī)H0.0051L/s·m，大大小于同一含水層涌水量，說(shuō)明斷層為逆斷層時(shí)斷層導(dǎo)水性不明顯，對(duì)含水層影響較??；斷層隨著開(kāi)采煤層，斷層破碎帶在動(dòng)態(tài)情況下，地下應(yīng)力發(fā)生變化時(shí)，斷層導(dǎo)水性將可能明顯增加，阻水構(gòu)造也可變?yōu)閷?dǎo)水構(gòu)造。如果斷層導(dǎo)水，更有貫通其間各含水層的可能，甚至成為發(fā)生突水的地段；今后煤礦開(kāi)采應(yīng)予特別重視。
 六、水文地質(zhì)勘查類型
 本區(qū)無(wú)常年地表水系，地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水的入滲補(bǔ)給。但因降雨量甚小，又蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量，故地下水補(bǔ)給來(lái)源貧乏。
 本區(qū)含水層類型包括第四系孔隙松散層潛水、直羅組砂巖、延安組砂巖孔隙裂隙承壓水；直羅組砂巖、延安組砂巖孔隙裂隙承壓水為煤層的直接充水含水層；其中直羅組下段砂巖含水層對(duì)煤層開(kāi)采影響較大。需要強(qiáng)調(diào)的是，煤系地層上覆直羅組砂巖含水層富水性以中等為主，隨著煤層開(kāi)采，導(dǎo)水裂隙帶與含水層貫通，從而導(dǎo)致礦井涌水量增大。本區(qū)煤層導(dǎo)水裂隙帶因可采煤層多而較復(fù)雜，如主要可采煤層5-10煤、12與18煤間一般不會(huì)貫通，但4-5煤層、10-12煤、18上-18煤可能全部貫通或局部貫通，因而增加了下部煤層的充水強(qiáng)度。此外，斷層構(gòu)造有可能存在導(dǎo)水作用，應(yīng)引起注意。
 據(jù)抽水試驗(yàn)資料分析，全井田直羅組砂巖含水層標(biāo)準(zhǔn)單位涌水量大于0.1L/s·m，為1.064L/s·m，富水性較強(qiáng)，屬中等富水性；延安組砂巖含水層標(biāo)準(zhǔn)單位涌水量小于0.1L/s·m，為0.0049～0.0309 L/s·m，屬弱富水性。根據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘查規(guī)范》（GB l2719-1991）及《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T 0215-2002）中的規(guī)定，井田全區(qū)評(píng)價(jià)應(yīng)以簡(jiǎn)單為主，局部中等；故水文地質(zhì)勘查類型確定為二類一型，即以裂隙充水含水層為主的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床，直羅組砂巖含水層水文地質(zhì)條件中等，延安組砂巖含水層水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。
 
 第四章 防治水規(guī)劃
 根據(jù)礦井中長(zhǎng)期開(kāi)拓布局，結(jié)合前述地質(zhì)與礦井水文地質(zhì)條件分析，宋新莊煤礦防治水應(yīng)在保證礦井安全、經(jīng)濟(jì)合理的情況下，堅(jiān)持 “已疏為主、疏堵結(jié)合”的指導(dǎo)方針下,擴(kuò)大排水能力，合理部署疏水降壓工程，堅(jiān)持科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理地對(duì)古近系流沙層進(jìn)行注漿堵水以及底板加固工程。
 第一節(jié) 防治水機(jī)構(gòu)
 為遏制水害事故發(fā)生，保障煤礦安全生產(chǎn)和職工生命安全，特成立防治水領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)：
 總 指 揮：礦長(zhǎng)。
 副總指揮：總工程師、生產(chǎn)副礦長(zhǎng)（安全副礦長(zhǎng)）、
 機(jī)電副礦長(zhǎng)、生產(chǎn)副總、安監(jiān)科負(fù)責(zé)人、
 生產(chǎn)管理部門負(fù)責(zé)人、礦山救護(hù)隊(duì)負(fù)責(zé)人。
 成    員：各單位負(fù)責(zé)人、工程技術(shù)人員，礦山救護(hù)隊(duì)指揮員。
 第二節(jié) 礦井涌水量及排水設(shè)施
 目前剛剛處于基建階段，礦井正常涌水量40m3/h左右，過(guò)流沙層注漿堵水時(shí)，礦井最大涌水量50m3/h以上。根據(jù)礦井初步設(shè)計(jì)，投產(chǎn)后礦井正常涌水量將達(dá)到575.96m3/h，最大涌水量達(dá)到691.15m3/h以上。主排水設(shè)備選用5臺(tái)MD500-57×9型礦用耐磨離心式排水泵，配YB2型、4極、10kV、1000kW隔爆電動(dòng)機(jī)。正常涌水期和最大涌水期均為2臺(tái)工作，2臺(tái)備用，1臺(tái)檢修。
 Q泵=20h*500m3/h*2=20000 m3
 Q涌=24h*575.96m3/h=13823.04 m3
 Q泵＞ Q涌
 可以滿足礦井排水需要。
 排水管路選用3趟D377×17無(wú)縫鋼管，正常涌水期2趟工作，1趟備用，最大涌水期3趟工作。
 第三節(jié) 做好水文觀測(cè)與礦井水文地質(zhì)工作
 一、水文地質(zhì)觀測(cè)
 （一）收集地面氣象，降水量資料，查明洪水泛濫地區(qū)對(duì)礦區(qū)，工業(yè)廣場(chǎng)的影響程度。
 （二）進(jìn)一步查實(shí)勘測(cè)資料，查明礦井水來(lái)源。
 （三）觀測(cè)并記錄井下涌水量。
 二、礦井水文地質(zhì)工作
 （一）結(jié)合鉆孔柱狀圖及掌握各層位和厚度，以及地層的透水性和含水性。
 （二）掌握斷層產(chǎn)狀、含水性及導(dǎo)水性。
 （三）了解礦井含水層與隔水層的位置、厚度、巖性。
 （四）掌握礦井出水點(diǎn)及涌水量。
 （五）了解礦井地下水水壓和富水區(qū)域位置。
 （六）必須保留足夠的邊界煤柱、斷層煤柱。
 第四節(jié) 排水設(shè)施
 水泵：礦井備有工作、備用和檢修四臺(tái)水泵，其中工作水泵的能力在20小時(shí)內(nèi)排除礦井24小時(shí)的正常涌水量，備用水泵的能力大于工作水泵能力的70%，檢修水泵的能力大于工作水泵能力的25%。采區(qū)輔助設(shè)備選用BQS240-24×5-140/S型礦用隔爆型潛水電泵3臺(tái)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，1臺(tái)檢修。全部達(dá)到一備一用一檢修的要求。
 水管：有工作和備用水管，其中工作水管的排水能力能配工作水泵在20小時(shí)內(nèi)排除礦井24小時(shí)的最大涌水量，采區(qū)輔助水倉(cāng)采用4# 膠管代替排水。
 主泵房?jī)?nèi)有兩個(gè)安全出口，設(shè)置有容易關(guān)閉的防水密閉門。
 配備雙回路電源，配電設(shè)備能夠同時(shí)開(kāi)動(dòng)工作和備有的水泵。
 水倉(cāng)：有主水倉(cāng)和副水倉(cāng)，主水倉(cāng)的有效容量能容納8小時(shí)的正常涌水量。
 有機(jī)電部負(fù)責(zé)，對(duì)所有排水設(shè)備定期進(jìn)行全面檢查，安排專人對(duì)大巷水溝及水倉(cāng)定期進(jìn)行清挖疏通，確保涌水順利排出。
 采區(qū)輔助水倉(cāng)能夠滿足該工作面排放水的要求，水泵排水能力應(yīng)能滿足該地點(diǎn)涌水量的需要，且不得少于同型號(hào)水泵2臺(tái)的要求，排水管道要求一備一用。
 第五節(jié) 主井、副井、風(fēng)井
 三條井筒未進(jìn)入基巖段之前的防治水計(jì)劃
 該地層為古近系暗紫、暗紅色砂質(zhì)粘土，厚度在160米至200米之間。較細(xì)膩，硬塑，裂隙發(fā)育被石膏充填，含水較強(qiáng)?？紫堵?8%，軟化系數(shù)0.24，飽和抗壓強(qiáng)度0.97MPa,天然抗壓強(qiáng)度4.54MPa，抗拉強(qiáng)度0.54MPa ，彈性模量（E）0.17*104MPa ，變形模量0.23*104MPa ，泊松比0.22，抗剪強(qiáng)度C0.54MPa . 主井勘測(cè)有9流沙層，現(xiàn)在2層基本穿過(guò)，以后還有7層還會(huì)影響主井進(jìn)度。副井、風(fēng)井還有一層未穿過(guò)。
 一、主、副、風(fēng)三條井筒各布置兩個(gè)臨時(shí)水倉(cāng)，容量大于50m3，并配備兩臺(tái)MD85-45*3/37KW多級(jí)離心泵和架設(shè)雙趟排水管路。
 二、過(guò)流沙層水量大時(shí)，在地面布置深降水井，以便控制工作面的涌水。
 三、要嚴(yán)格執(zhí)行“先探后掘”的原則，加強(qiáng)探放水工作，要預(yù)先查明流沙層的位置。過(guò)流沙層時(shí)要提前做好排水和注漿準(zhǔn)備，過(guò)流沙過(guò)程中要加強(qiáng)管棚臨時(shí)支護(hù)，縮小棚距，加強(qiáng)幫頂支護(hù)，防止冒頂事故發(fā)生。
 四、設(shè)立專門防治水機(jī)構(gòu)，配備防治水專業(yè)技術(shù)人員，配備專用的探放水設(shè)備，裝備必要的防治水搶先救災(zāi)設(shè)備，建立專業(yè)的探放水作業(yè)隊(duì)伍。
 五、建立健全的水害防治工作各級(jí)崗位責(zé)任制以及防治水技術(shù)管理制度、水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度、水害隱患排查治理制度。
 六、做好各測(cè)點(diǎn)的水量、水壓觀測(cè)，并記錄臺(tái)賬。
 七、定期觀測(cè)地下水動(dòng)態(tài)，掌握動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，圈定可能突水危險(xiǎn)區(qū)，并制定相應(yīng)的安全技術(shù)措施。
 第六節(jié) 110301首采工作面的防治水計(jì)劃
 110301首采工作面為3煤層，煤層厚度在（1.54-2.62）米之間，平均2.27米。煤層頂部多為粉砂巖，3煤層頂板厚度（0.86-19.96）米，平均5.93米?；仫L(fēng)道接近煤層露頭，因此煤層頂板抗壓能力和隔水較差。
 一、礦井開(kāi)采時(shí)，在110301工作面順槽最低處設(shè)排水設(shè)備。
 110301工作面涌水量為200m3/h，排水管路沿110301工作面運(yùn)輸順槽敷設(shè)至順槽口，排水沿第二中車場(chǎng)及副井井筒水溝自流到井底車場(chǎng)水倉(cāng)。排水高度90m，排水管路敷設(shè)長(zhǎng)度1200m。經(jīng)計(jì)算，礦井110301工作面排水設(shè)備選用BQS240-24×5-140/S型礦用隔爆型潛水電泵3臺(tái)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，1臺(tái)檢修。單臺(tái)水泵額定流量240m3/h，額定揚(yáng)程120m。每臺(tái)水泵配備2極、1140V，140kW隔爆電動(dòng)機(jī)1臺(tái)。排水管路選用D219×7焊接鋼管2趟，1趟工作，1趟備用。
 二、采掘過(guò)程中一定要堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，加強(qiáng)探放水工作。
 三、設(shè)計(jì)工作面為3煤層露頭、3DF3斷層、3DF1斷層留設(shè)25米以上的防水煤柱。
 四、建立涌水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，健全觀測(cè)制度，定期觀測(cè)涌水量，觀測(cè)成果資料記錄備案，做到有據(jù)可查，掌握礦井水動(dòng)態(tài)規(guī)律。
 五、安排人員每天下井記錄礦井的排水量數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)排水量有急增的現(xiàn)象時(shí)，立即查明原因，并向礦工程管理部回報(bào)。
 六、加強(qiáng)對(duì)職工防治水知識(shí)的培訓(xùn)和教育，提高安全生產(chǎn)技能和綜合素質(zhì)，加強(qiáng)防治水專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，探水工一定要做到持證上崗。
 
 第五章 礦井防治水管理措施
 第一節(jié) 地面防治水
 一、制定切實(shí)可行的“三防”工作計(jì)劃和應(yīng)急預(yù)案，補(bǔ)充、備足排水設(shè)備和物資，要做到領(lǐng)導(dǎo)、組織、隊(duì)伍、預(yù)案、物資五落實(shí)。   
 二、要定期進(jìn)行水患排查，并采取必要的防范措施加以預(yù)防。各單位要隨時(shí)了解氣象預(yù)報(bào)情況，教育職工增強(qiáng)防汛意識(shí)；要建立防汛搶險(xiǎn)隊(duì)伍，加強(qiáng)汛期值班。
 三、雨季來(lái)臨之前對(duì)本單位供電線路、電氣設(shè)備和高大建筑避雷設(shè)施、接地裝置等進(jìn)行一次全面檢查、測(cè)試，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，并將檢查測(cè)試及處理結(jié)果報(bào)礦機(jī)運(yùn)部。
 四、建立雨季巡視制度和出現(xiàn)險(xiǎn)情停工撤人制度。在接到災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)、預(yù)警信息后，要實(shí)施24小時(shí)巡視。發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，要立即通知撤出井下所有受水威脅的人員，井下也要派專人及時(shí)觀察水文變化情況，并通知調(diào)度室。
 五、掌握當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水位資料，建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。井口出現(xiàn)進(jìn)水時(shí)，立即組織現(xiàn)場(chǎng)人員筑壩，并上報(bào)礦工程管理部。
 六、排到地面的礦井水，必須妥善處理，避免再滲入井下。
 第二節(jié) 井下防治水
 一、堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”，成立專職探放水隊(duì)伍，探水工持證上崗。
 二、加強(qiáng)全員安全知識(shí)培訓(xùn)，熟練掌握透水預(yù)兆，熟悉各種避災(zāi)路線。
 三、加強(qiáng)對(duì)富水區(qū)的頂?shù)装暹M(jìn)行注漿加固。
 四、加強(qiáng)排水設(shè)施的日常檢修，確保排水設(shè)備工作及備用比例，達(dá)到規(guī)定要求，水倉(cāng)及時(shí)清淤。
 五、建立健全礦井水文動(dòng)態(tài)觀測(cè)制度，做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防。
 六、建立水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度，掌握礦井水害隱患并建立相應(yīng)的防治水臺(tái)賬。
 第三節(jié) 探放水原則
 為認(rèn)真貫徹執(zhí)行《國(guó)家安全監(jiān)督管理總局關(guān)于修改〈煤礦安全規(guī)程〉第二遍第六章防治水部分條款的決定》，礦成立一支探放水隊(duì)伍，由礦總工程師主管，具體工作由礦工程部部長(zhǎng)負(fù)責(zé)，下設(shè)部室專職成員，組織5名身強(qiáng)力壯，有工作經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)培訓(xùn)合格的探水工，組成一支探水隊(duì)伍。
 各施工隊(duì)要做好探放水臺(tái)賬，交礦工程管理部存檔。探放水措施由通風(fēng)專責(zé)完成，探放水設(shè)計(jì)由工程管理部地質(zhì)專責(zé)負(fù)責(zé)完成，由礦工程管理部組織會(huì)審，礦總工程師審批有效。
 第三節(jié) 探放水措施
 一、必須堅(jiān)持“有掘必探，先探后掘”的探水原則。
 二、井下探放水必須采用專用鉆機(jī)，由專職隊(duì)伍進(jìn)行施工；嚴(yán)禁使用煤電鉆等非專用工具進(jìn)行探水。探水工必須持證上崗。
 三、水文地質(zhì)條件復(fù)雜存在水害威脅或接近積水區(qū)域掘進(jìn)時(shí)，在掘進(jìn)前必須分析水文地質(zhì)條件，打好超前探水鉆孔，防止突水事故發(fā)生。
 四、探放水之前，首先必須清理好巷道內(nèi)的雜物，保證巷道通風(fēng)、運(yùn)輸、行人的暢通。
 五、工作地點(diǎn)必須保持正常通風(fēng)，風(fēng)筒出風(fēng)口距工作面的距離必須小于5米。同時(shí)通風(fēng)部門要經(jīng)常檢查風(fēng)筒的完好狀況和工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，如果超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定時(shí)，必須立即進(jìn)行處理。
 六、局部通風(fēng)機(jī)必須與其供風(fēng)巷道內(nèi)的電氣設(shè)備實(shí)行“風(fēng)電閉鎖”，施工單位每天要對(duì)“風(fēng)電閉鎖”進(jìn)行檢查，巷道內(nèi)的電氣設(shè)備必須與甲烷傳感器實(shí)行“瓦斯電閉鎖”,確保其靈敏準(zhǔn)確，斷電功能可靠。帶班隊(duì)長(zhǎng)、班組長(zhǎng)、爆破工必須佩戴便攜式瓦斯監(jiān)測(cè)報(bào)警儀，對(duì)施工地點(diǎn)隨時(shí)進(jìn)行瓦斯監(jiān)測(cè)，以保證瓦斯超限時(shí)人員能夠及時(shí)撤離到安全地點(diǎn)。
 七、局部通風(fēng)機(jī)必須保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)，施工單位必須安設(shè)專職人員管理局部通風(fēng)機(jī)及負(fù)責(zé)日常維護(hù)工作，任何人不得隨意停開(kāi)局部通風(fēng)機(jī)，一旦停風(fēng)，所有人員必須立即停止工作撤離到進(jìn)風(fēng)巷道的安全地點(diǎn)，及時(shí)按相關(guān)要求恢復(fù)通風(fēng)。
 八、井下所有施工人員必須熟悉透水征兆：發(fā)潮、發(fā)汗，流水或滴水，掛紅、空氣驟然變冷、水發(fā)渾、有異味、水叫、鉆孔底板發(fā)軟或出水、有害氣體含量增加等。
 九、打探眼前，必須加固好工作地點(diǎn)附近的支架，構(gòu)件不全的要及時(shí)補(bǔ)齊，以增強(qiáng)支架的整體支護(hù)強(qiáng)度。并在探眼附近打好堅(jiān)固的立柱和護(hù)板，防止一旦出水，沖垮支架，造成人身事故。
 十、進(jìn)行探放水工作時(shí)，探眼的位置、角度、深度等必須嚴(yán)格按照《探放水設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》的要求打好；不允許兩個(gè)及以上探眼同時(shí)作業(yè)，打鉆時(shí)必須設(shè)專人隨時(shí)觀察鉆孔的出水情況，如果發(fā)現(xiàn)巖層疏松，鉆桿推進(jìn)突然感到輕松或順著鉆桿流出來(lái)的水突然加大等情況時(shí)，要立即停止作業(yè)，但不得拔出鉆桿，必須馬上固定好鉆桿，并及時(shí)匯報(bào)礦工程管理部進(jìn)行詳細(xì)核實(shí)檢查，及時(shí)進(jìn)行排、放水工作。如果孔內(nèi)涌水量很大，必須及時(shí)撤人。
 十一、打探眼時(shí)，瓦檢員必須隨時(shí)檢查工作地點(diǎn)的瓦斯及其它有害氣體的濃度，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)，必須停止作業(yè)，達(dá)到1.5%時(shí)，必須把人員撤離到進(jìn)風(fēng)巷的安全地點(diǎn)，待瓦斯?jié)舛冉抵?%以下，其它有害氣體濃度符合規(guī)定時(shí)，方可按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定開(kāi)動(dòng)電鉆。
 十二、工作地點(diǎn)要安設(shè)電話，以便及時(shí)與調(diào)度室和中央泵房聯(lián)系。工作面一旦透水及時(shí)通知受水害威脅地點(diǎn)的工作人員及時(shí)撤離到安全地點(diǎn)。
 十三、在進(jìn)行探水時(shí)，應(yīng)做好一切放水工作的準(zhǔn)備，要在探眼安設(shè)帶閥門的出水管，控制好出水的流量。
 十四、要經(jīng)常觀測(cè)鉆孔中水量變化情況，當(dāng)水量變小或無(wú)水時(shí)，應(yīng)在原鉆孔周圍超過(guò)原孔深度，重新打探眼，以防止原鉆孔被淤泥堵塞，造成放干積水的假象，避免掘進(jìn)時(shí)發(fā)生事故。
 十五、一旦發(fā)生冒頂事故時(shí)，必須停止其他無(wú)關(guān)工作。待頂板穩(wěn)定后，立即組織人員處理冒頂。要設(shè)專人監(jiān)護(hù)頂板，發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)，及時(shí)發(fā)出警報(bào)撤離人員。
 十六、探放水時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行《采掘作業(yè)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
 十七、當(dāng)發(fā)生災(zāi)害時(shí)，其它受災(zāi)地點(diǎn)的工作人員嚴(yán)格按照年度《礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃》中規(guī)定的路線撤離。
 
 第六章 井下防水煤柱的留設(shè)
 一、井下局部積水或被淹井巷積水不易排干時(shí)，不許留設(shè)防水煤柱。
 二、井下遇斷層時(shí)，可根據(jù)斷層的落差大小留設(shè)隔離煤柱。
 三、開(kāi)采過(guò)程中，接近水量較大鉆孔、含水的隔離煤柱時(shí)，必須留設(shè)防水煤柱。
 
 第七章 防治水管理
 一、制定有效的防治水管理制度。
 二、落實(shí)防治水專項(xiàng)資金?？顚Ｓ谩?br />  三、定期對(duì)礦井防治水工作進(jìn)行總結(jié)，并寫(xiě)出工作總結(jié)報(bào)告，查找問(wèn)題加以整改。
 

                   積家井煤業(yè)公司宋新莊煤礦

                            2011年4月20日