XX煤礦防治水中長期規(guī)劃及年度工作計劃

目 錄
一、水文地質(zhì)條件 2
㈠、礦區(qū)水文地質(zhì)特征 2
㈡、構(gòu)造 6
㈢、礦井涌水量預(yù)算 6
㈣、礦井水害類型 8
㈤、礦井水害區(qū)的劃分 8
㈥、防水煤（巖）柱留設(shè) 10
㈦、探水紅線的確定 12
二、防治水中長期規(guī)劃 12
1、礦井防治水現(xiàn)狀 12
2、防治水中長期規(guī)劃 13

一、水文地質(zhì)條件
㈠、礦區(qū)水文地質(zhì)特征
　　勘查區(qū)位于云貴高原烏蒙山區(qū)，最高點位于何家灣子以南，海拔標高為2110米；最低點位于礦區(qū)南東角，海拔標高為1670米，構(gòu)成礦區(qū)最低浸蝕基準面；相對高差約440米左右，屬高原低中山地貌。礦區(qū)在水系上屬長江水系烏江上游支流六沖河流域。煤層露頭附近及周邊沒有河流及其他水體。
　　　礦區(qū)屬中亞熱帶高原季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫為13℃，最高34.1℃、最低-9.6℃。年平均降雨量1243mm，多集中在6—8月，此段時間內(nèi)降雨量累計可達670—680mm。平均風(fēng)速為2.3m/s，最高風(fēng)速為20.0m/s。
　　　礦區(qū)范圍內(nèi)沖溝發(fā)育，無大型河流。
1、區(qū)域河流、井、泉
　　礦區(qū)內(nèi)地表水較缺，地下水位埋藏較深，一般50—100m，旱情較嚴重，未來礦山建設(shè)時工業(yè)及生活用水應(yīng)在峰叢洼地或谷地尋求。
　　充分利用地表水：在地下水的補給、逕流區(qū)，地勢較高，溝谷切割深，有季節(jié)性泉流，水質(zhì)未受污染，可在地質(zhì)、地貌有利的地帶，筑壩圍泉截流，作供水水源。
2、礦區(qū)含、隔水層分布及特征
　　　勘查區(qū)位于陰底向斜的南翼西段近轉(zhuǎn)折端。總體為一單斜構(gòu)造，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，根據(jù)地層出露情況，大至可劃分為三個含水巖組和三個隔水巖組。其特征如下：
　　　1、含水巖組
　　?、僦卸B統(tǒng)茅口組（P2m）含水巖組：巖性為淺灰色至深灰色中厚層至塊狀灰?guī)r，夾少量白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，局部含燧石團塊及條帶。含巖溶裂隙水，富水性強。
　　?、谏隙B統(tǒng)長興—大隆組（P3c+d）含水巖組：巖性為淺灰色至灰色中厚層狀灰?guī)r夾燧石灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、粘土巖及煤層或煤線。含巖溶裂隙水，富水性強。
　　?、巯氯B統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1yn）含水巖組：巖性為灰色、深灰色石灰?guī)r夾泥質(zhì)石灰?guī)r及鈣質(zhì)泥頁巖。含巖溶裂隙水，富水性強。
　　　2、隔水巖組
　　?、偕隙B統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P2β）為一隔水巖組，巖性為灰綠色、暗綠色杏仁狀、氣孔狀、致密塊狀玄武巖。含基巖裂隙水。富水性差。
　　?、谏隙B統(tǒng)龍?zhí)督M（P3I）為一弱含水層，巖性為灰黃色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、粘土巖及煤層或煤線，含基巖裂隙水，富水性差。
　　?、巯氯B統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）為一隔水層（弱含水層），巖性為灰綠色、紫紅色、紫灰色薄至中厚層泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖，含基巖裂隙水，富水性差。
3、地下水的補、逕、排條件
a、地層巖石是形成地下水的最基本的條件，普查區(qū)地下水主要賦存于基巖裂隙之中，為大氣降水和地表水的滲入補給提供了有利條件。
b、基巖裂隙是地下水逕流、排泄通道。
c、地貌是控制地下水的補給、逕流、排泄的重要條件。經(jīng)調(diào)查，該區(qū)的地下水補給、逕流區(qū)基本一致，在河（溝）谷低洼處形成地下水排泄帶。
綜上所述，普查區(qū)即是地下水的補給區(qū)，又是地下水的逕流區(qū)，地下水的補給主要是大氣降水補給。
4、礦井充水因素分析
充水因素包括充水水源，充水通道，充水方式三個因素，礦井間接充水源來自飛仙關(guān)組（T1f），龍?zhí)督M（P3I）砂泥巖中的地下水。直接水源主要是大氣降水，其補給（P3xn）含水巖組并轉(zhuǎn)化為地下水，然后通過采動裂滲入坑道。礦井充水通道主要為風(fēng)化和構(gòu)造成因形成的裂隙滲透大氣降水。
礦井充水通道有頂板裂隙水、小窯水、老空水，先分述如下：
①頂板裂隙水：主要是礦井采掘活動中，從頂板裂隙進入礦井的水，主要充水因素為地表的大氣降水和飛仙組、宣威群砂泥巖中的地下水。
②小窯水：在煤層露頭線淺部，歷史上造成的亂采爛挖留下的小煤窯、老煤窯已灌水。礦井開采中應(yīng)防范小窯水，老窯水的突發(fā)透水事故。
③老空水：隨著開采面積和深度的增加，淺部老空水及上覆煤層老空水可能導(dǎo)入井下，在礦井開采下伏煤層時應(yīng)注意老空水的危害。
5、水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度
　　　礦區(qū)地表淺部溪溝較發(fā)育，且絕大部份資源量均埋藏于地下水位以下和低侵蝕基準面之下，現(xiàn)開采礦井涌水量弱，主要含水層富水性中等至弱，故水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度劃為簡單至中等。
6、礦床水文地質(zhì)勘探類型
　　　綜上所述，據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)?！罚℅B12719-91），《煤炭資源普查勘探規(guī)范》（DZ/T0215-2002）本礦床水文地質(zhì)勘探類型劃分為二類二型，即以構(gòu)造與風(fēng)化裂隙為主，頂板直接充水，底板間接進水，水文地質(zhì)條件簡單至中等的裂隙充水礦床。
　　　礦區(qū)范圍內(nèi)含水層各泉井點、落水洞及井下滲水點水流量觀測見下表。

7、地下水理化性質(zhì)
　　　未取樣分析，從泉井觀察，地下水為無色、清澈透明、無味，與鄰近礦區(qū)水樣化驗對比，應(yīng)屬HCO3-Ca2+、Mg2+型低礦化度弱堿性水。
㈡、構(gòu)造
　　　礦山大地構(gòu)造處于揚子準地臺黔北臺隆起六盤水斷陷的陰底向斜南翼。
　　　礦區(qū)南處于陰底向斜的南翼西段近轉(zhuǎn)折端。向斜北翼地層產(chǎn)較陡，南翼相對較緩，南翼傾向9—12°，傾角18－22°；北翼傾向185—195°，傾角45－50°。本礦區(qū)在向傾角南翼內(nèi)，呈單斜構(gòu)造，礦區(qū)南西角有F1斷層通過，未發(fā)現(xiàn)其它大的斷裂構(gòu)造。礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等。簡述如下：
　　　F1斷層為一逆斷層，斷層走向120—130°，傾向南西，傾角60—65°，斷層上盤為中二疊統(tǒng)茅口組（P2m）地層，斷層下盤為煤系地層，對煤的破壞作用不大，走向出露長度大于1.5km，對礦井開采無影響。
㈢、礦井涌水量預(yù)算
⑴ 礦井涌水實測情況
　　　威奢煤礦為新建煤礦，在建井過程中，威奢煤礦2009年、2010年均對礦井涌水量進行實測，目前，礦井正常涌水量為5m3/h，最大涌水量為12m3/h。
⑵ 礦井涌水量預(yù)計
①礦井涌水量采用水均衡法預(yù)測，計算公式為：
Q補＝αA1-3S/t1-3
Q儲＝uV/t
V=S×H
式中：Q補——地下水補給量（m3/a）；
Q儲——地下水儲存量（m3/a）；
α——入滲系數(shù)；
A1-3——赫章縣氣象局1992—2001年十年平均降水量、雨季平均降水量、雨季月平均最大降水量（mm）；
S——井田范圍內(nèi)大氣降水在煤系地層中補給面積（m2）；
t1-3——滲水時間（a）；
V——疏干體積（m3）；
H——垂深（m）；
t ——疏干時間（a）。
②參數(shù)的選擇
α取0.15；A1、A2、A3分別取1250mm、300mm、380mm；S取2.5×10－6；t1、t2、t3分別取365天、30天、30天；u取0.02；S取2.18×106m2；H取450m；t取25年。計9125天。
③預(yù)算結(jié)果
年平均涌水量：353（m3/d）14.7（m3/h）；
雨季平均涌水量：620（m3/d）25.8（m3/h）；
雨季月最大平均涌水量：1406（m3/d）58.6（m3/h）。
井田內(nèi)無抽水試驗資料，不能進行準確的涌水量計算；上述引用赫章縣氣象局提供的降水量數(shù)據(jù)，未考慮地表河流的補給，計算出的涌水量值明顯偏小。礦坑最大涌水量應(yīng)大于計算值。
井田內(nèi)無抽水試驗資料，不能進行準確的涌水量預(yù)算，在上述計算中引用赫章縣氣象局提供的降水量數(shù)據(jù)，采用相對而言較為準確的水均衡法預(yù)算了礦井涌水量，所獲數(shù)據(jù)僅供參考。
　　　預(yù)計礦井正常涌水量15m3/h；最大涌水量60m3/h。
㈣、礦井水害類型
　　　根據(jù)礦井水災(zāi)因素分析和水害預(yù)測，我礦礦井水害類型由地表水水害、裂隙水水害、老窯水水害構(gòu)成。
㈤、礦井水害區(qū)的劃分
⑴、礦井水害防治分析
　　我礦水害類型為地表水水害、裂隙水水害、老窯水水害構(gòu)成。
　　　?、?、地表水水害的防治：我礦地表水水害的水源為大氣降水，根據(jù)礦井水災(zāi)因素分析和水害預(yù)測，地表水害水源進入礦井的主要途徑為通過主、副、風(fēng)井口及斷層帶，因此對于此類型水害的防治亦做好主、副、風(fēng)井口地表水的截、排、堵和留好斷層煤柱、做好斷層的探放水就可。
　　　?、凇⒘严端Φ姆乐危何业V裂隙水水害的水源為煤層頂板砂巖裂隙水，此類水害類型水源進入礦井的途徑為通過采掘后冒裂帶及斷層帶，此類水害類型水源的水量有限，對礦井突水威脅不大，因此對于此類型水害的防治亦做好采、掘過程中的正常疏、排水就可。
　　　?、邸⒗细G水水害的防治：我礦老窯水水害的來源為1630水平以上原民采老窯采空區(qū)水，此類水害類型水源進入礦井的主要途徑為通過掘進巷道迎頭、回采工作面垮落后裂隙，此類水害類型水源的水量大，對礦井由嚴重威脅，因此對于此類型水害的防治必須做好“逢掘必探，有凝必停，先探后掘（采）”工作。
⑵、礦井水害區(qū)劃分
　　　根據(jù)礦井水災(zāi)因素分析和水害預(yù)測，我礦水害威脅主要來自于主、副、風(fēng)井口區(qū)域的地表水、老窯采空區(qū)積水與各含水層有水力聯(lián)系、與地表水有聯(lián)系的斷層破碎帶，由此特把礦井水害區(qū)劃分列表如下：

　　水害區(qū)的分布見赫章縣威奢煤礦水害區(qū)分布及探水紅線劃定界限圖。

　　㈥、防水煤(巖)柱留設(shè)

　　在受水害威脅的地方，預(yù)留一定寬度和高度的煤層不采，使工作面和水體保持一定的距離，以防止地下水或其它水源潰入工作面，所留的煤(巖)柱就叫防水煤(巖)柱。

　　(1) 防水煤(巖)柱的種類

　　根據(jù)防水煤(巖)柱所處的位置，可以分成不同的種類。根據(jù)礦井的實際情況，需留設(shè)以下防水煤(巖)柱：

　　① 斷層防水煤(巖)柱

　　在導(dǎo)水或含水斷層兩側(cè)，為防止斷層水潰入井下而留設(shè)的煤柱;當斷層使煤層與強含水層接觸或接近時，為防止含水層水潰入井下而留設(shè)的煤柱。

　　② 導(dǎo)水鉆孔防水煤柱

　　勘探階段施工的鉆孔，往往能貫穿若干含水層，若封孔質(zhì)量不好，則人為地溝通了本來沒有水力聯(lián)系的含水層，使煤層開采的充水條件復(fù)雜化，為防止上覆含水層中的水潰入井下而留設(shè)的煤柱稱為鉆孔防水煤柱。在本區(qū)域內(nèi)暫無導(dǎo)水鉆孔存在。

　?、?相鄰水平或采區(qū)邊界防水煤(巖)柱。

　　(2)、 防水煤(巖)柱的留設(shè)

　?、?斷層防水煤(巖)柱的留設(shè)

　　斷層破壞了巖層的完整性，常常成為含水層間的聯(lián)系通道。斷層的某一區(qū)段是否導(dǎo)水，導(dǎo)水性強弱等情況取決于兩側(cè)巖層的接觸關(guān)系、含水層的水壓以及采礦活動對斷層的重復(fù)破壞作用。因此，在沒有掌握斷層各區(qū)段的導(dǎo)水性時，應(yīng)把整個斷層作為導(dǎo)水斷層對待。煤層直接和富含水層、導(dǎo)水斷層接觸，頂?shù)装鍩o突水可能，即煤柱主要是順層受壓時，常以下述計算公式計算煤柱寬度：
 

㈦、探水紅線的確定
　　　由以上分析資料，我礦礦井水害清楚。根據(jù)探放水有關(guān)規(guī)定，壓力不小于1Mpa時，探水線至積水區(qū)的最小距離：煤層中不小于30m，巖層不小于20m；情況不清楚，探水線至推斷積水區(qū)的距離不小于60m；由于我礦水害區(qū)的劃分是以老窯采空區(qū)為主，老窯采空區(qū)范圍廣，積水量多，為慎重起見，特確定我礦探水線至水害區(qū)的距離為60 m，因此探水紅線的劃定以水害區(qū)外推60 m為準。探水紅線的具體位置見威奢煤礦水害區(qū)分布及探水紅線劃定界限圖。
二、防治水中長期規(guī)劃
1、礦井防治水現(xiàn)狀
　　　　根據(jù)我礦礦井水文地質(zhì)條件，我礦決定了礦井主、副、風(fēng)井口開口標高在+1700m以上；通過對礦井的涌水量進行了預(yù)測，在礦1476水平施工了水倉，容積為700 m3，安裝2臺BQS50--240／3--90／N型潛水泵（一臺工作，一臺備用，該水泵工況點為Qm=50m3/h、Hm=240m），兩趟∮159×4.5排水管，排水管為無縫鋼管，長分別為600m；在1580水平施工了水倉，容積50 m3，安裝了三臺離心泵（一臺工作，一臺備用，一臺檢修，該水泵工況點為Qm=87m3/h、Hm=198m）。并確定了礦井水害類型。劃分出了礦井水害區(qū)，劃定了礦井探水紅線。并配置了探水鉆機4臺， 75型鉆機1臺，150型鉆機2臺，200型鉆機1臺，小潛水泵10臺，以及各種規(guī)格型號的塑料水管若干。
2、防治水中長期規(guī)劃
　　　　根據(jù)礦水文地質(zhì)條件，為保證礦井的生產(chǎn)安全，堅持預(yù)防為主的原則，結(jié)合我礦的防治水實際情況，按劃分出的水害區(qū)分輕重緩急特編制我礦如下防治水中長期規(guī)劃。
（1）、水害區(qū)（Ⅰ區(qū)）防治水工程規(guī)劃
　　　 我礦井口位于礦區(qū)較低處，加之三條井筒上方水力沖溝發(fā)育與老窯存在（礦區(qū)內(nèi)1630水平以上為原民采煤礦采空區(qū)），具體規(guī)劃為:
　　?、佟⒚糠昀子晟胶榫鶇R集涌向工業(yè)場地，井口在施工過程中附近用松散的矸石充填，每次降雨均有不同程度的降水從井口直接涌入井下。若防治不當或未進行效的防治，遇意外情況將可能造成淹井事故。另該區(qū)域也是每年“雨季三防”工作的重點。由此特需對井口附近填平硬化處理，修筑排洪溝等工程。
　　?、?、留設(shè)保安煤柱，以防井巷工程揭穿采空區(qū)導(dǎo)致透水事故發(fā)生。