【正文】 1 山西柳林聯(lián)盛龍門塔 探放水設(shè)計(jì)方案 第一章 探放水工程設(shè)計(jì)內(nèi)容 井下探放水是防止水害的主要手段， 山西柳林聯(lián)盛龍門塔 煤業(yè)有限公司屬資源整合后的礦井， 山西柳林聯(lián)盛龍門塔 煤業(yè)有限公司采區(qū)軌道大巷布置在 8煤層中，根據(jù)《地質(zhì)報(bào)告》和井田實(shí)際開采情況，上層 5煤層為采空區(qū)， 8煤層為實(shí)體煤層，因此在 開拓掘進(jìn)過程中 必須 遵循“有掘必探，先探后掘”的探放水原則，真正做到防患于未然，保障礦井健康，安全，和諧發(fā)展，確實(shí)把“以人為本”的發(fā)展理念落實(shí)到礦井安全生產(chǎn)中。 第一節(jié) 井田水文地質(zhì)條件 井田內(nèi)溝壑縱橫，切割強(qiáng)烈，具典型的黃土 地貌特征。在梁峁地帶多被第四系中上更新統(tǒng)黃土所覆蓋，溝谷中廣泛出露第三系上新統(tǒng)紅土和第四系全新統(tǒng)沖積層。井田地勢(shì)總體為兩側(cè)高，中間低，最高點(diǎn)位于井田西部，海拔 ，最低點(diǎn)位于井田中部的溝谷中，海拔 ，最大相對(duì)高差 。 一、地表水與氣象 井田內(nèi)無常年性河流，僅在井田中部有一大溝，雨季時(shí)有短暫洪水流過。井田內(nèi)各含水層的補(bǔ)給來源主要為大氣降水。各含水層均沿裂隙、巖溶向深部逕流或以泉水形式排 泄。 本區(qū)屬大陸性半干旱氣候。春季干旱無雨，夏季炎熱多雨，秋季溫度適中，冬季寒冷干燥。多年日平均 最高氣溫 ℃，最低氣溫 ℃，多年平均氣溫℃。全年無霜期 175 天 ，每年 11 月底凍結(jié)，翌年３月初解凍。最大凍土深度 ，降水量為 ～ ，大多集中在 7～ 8 月份，年平均蒸發(fā)量1711mm，蒸發(fā)量大于降雨量。 二、主要含水層 2 埋藏于井田深部，距地表深淺不一，含水層巖性主要以石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主，本組巖溶發(fā)育，富水性強(qiáng)，一般單井出水量小于 1000m3/d。但埋深大于 390m時(shí)僅見局部小深洞。據(jù)本井田東南方向 4km的 CS6鉆孔以及柳林泉 域水位資料，本井田奧陶系灰?guī)r巖溶水水位標(biāo)高在 ， 10 號(hào)煤層最低底板標(biāo)高分別為 745m、 700m、 690m、 680m，低于奧灰水位，故本區(qū)下部開采為承壓開采，在有導(dǎo)水構(gòu)造的 情況下，對(duì)煤層開采構(gòu)成威脅。今后開采過程中，應(yīng)注意奧灰水突水事故。 (C3t)碎屑巖類夾碳酸鹽類巖溶裂隙含水巖組 根據(jù)資料分析主要含水層為五層灰?guī)r，總厚度平均為 19m 左右?；?guī)r厚度較大，裂隙發(fā)育富水性強(qiáng)?；?guī)r巖溶裂隙較發(fā)育，單位涌水量 q=。滲透系數(shù)為 ，水質(zhì)類型為 HCO3 SO42－ Ca2+ Mg2+型水。 巖性主要為鈣、泥質(zhì)膠結(jié)的中粒砂巖，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，容易接受大氣降水或地表水補(bǔ)給，沿裂隙或順層逕流，富水性較弱。 ，含水層連續(xù)性差，基本不含水，補(bǔ)給條件也不好，富水性較差。 三、主要隔水層 本溪組底部為一套以泥巖和鐵鋁質(zhì)粘土巖為主的地層，夾有砂巖和薄層灰?guī)r，該層分布普遍，厚度穩(wěn)定，一般是 26m 左右，是太原組與下伏奧陶系灰?guī)r之間的重要隔水層，隔水性較好。 山西組中含有十 余米以泥巖和砂質(zhì)泥巖為主的地層，層位穩(wěn)定而連 續(xù)，3 加之山西組的弱富水性，故為 5號(hào)煤層與太原組之間的較好的隔水層。 四、地下水的補(bǔ)、徑、排條件 奧陶系巖溶水的補(bǔ)給主要為基巖裸露區(qū)大氣降水和地表水的入滲補(bǔ)給。井田內(nèi)奧灰水屬區(qū)域巖溶水徑流區(qū)，巖溶水由南向北方向運(yùn)移，本井田奧灰?guī)r溶水水位標(biāo)高在 805m。 石炭系和二疊系的砂巖裂隙水，在接受大氣降水和季節(jié)性河流以及上覆含水層的入滲補(bǔ)給后，順巖層傾斜方向運(yùn)移，上部含水層在溝谷中以侵蝕下降泉的形式排泄，下部含水層順層向西排出井田外。現(xiàn)采煤礦的礦坑排水和民井開采是其主要的排泄 方式。 五、礦井充水因素 根據(jù)井田含水層發(fā)育情況并結(jié)合本礦和周圍生產(chǎn)礦井井下涌水情況綜合分析，該礦井的充水因素主要有： 地表水對(duì)開采煤礦的影響 井田內(nèi)有鋤溝，井田東部外圍有羅侯溝，均為季節(jié)性流水， 隨著煤礦的開采，頂部巖層將遭到破壞，會(huì)使地表巖層裂隙加大、增多，甚至形成地面塌陷，因此一定要采取防范措施，以防溝谷地表水及泥砂貫入礦坑，造成危害。 構(gòu)造對(duì)開采煤層的影響 井田內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)大的構(gòu)造形跡，井田地層總體上為一單斜構(gòu)造，走向北西 南東，傾向南西，地層平緩，傾角為 3～ 7176。在井田中東部發(fā)育一背斜，軸跡總 體走向?yàn)楸睎| 南西向，兩翼產(chǎn)狀均較平緩，傾角 5176。，為一寬緩的對(duì)稱背斜；另在井田南部發(fā)育一向斜，軸跡總體走向?yàn)楸蔽?南東向，兩翼產(chǎn)狀均較平緩，傾角 6176。，為一對(duì)稱的向斜。但由于奧灰水水頭均高于主采 10號(hào)煤層底板，一但有斷層存在，有可能形成導(dǎo)水通道，4 使巖溶水涌入礦井，造成水害 。 采空區(qū)積水對(duì)開采煤層的影響 據(jù)調(diào)查，根據(jù)采煤方法、地層產(chǎn)狀、頂?shù)装鍘r性及其穩(wěn)定性、返水孔情況，確定本區(qū)存在 16塊采空積水區(qū)，另外據(jù)調(diào)查采空區(qū)都有一定積氣存在。 見 采空區(qū)情況統(tǒng)計(jì)表 41。 采空區(qū)情況統(tǒng)計(jì)表 表 41 煤層號(hào) 積水區(qū) 編號(hào) 積水區(qū) 面積 (m2) 采厚 （ m） 煤層傾角（176。） 積水量 (m3) 積氣 情況 備注 4 積水區(qū) 1 6157 5 7900 有 積水區(qū) 2 9253 5 12200 有 積水區(qū) 3 4117 5 5400 有 積水區(qū) 4 7186 5 9700 有 5 積水區(qū) 5 11118 5 6900 有 積水區(qū) 6 7126 5 5100 有 積水區(qū) 7 3832 5 2300 有 積水區(qū) 8 6634 5 3600 有 積水區(qū) 9 2597 5 1400 有 積水區(qū) 10 4968 5 2700 有 8 積水區(qū) 11 17512 5 10000 有 積水區(qū) 12 2705 5 1500 有 9 積水區(qū) 13 11107 5 5200 有 積水區(qū) 14 7024 5 4100 有 積水區(qū) 15 10259 5 5000 有 10 積水區(qū) 16 22806 5 8000 有 導(dǎo)水裂隙帶及地下水對(duì)煤層開采的影響 5 號(hào)煤層頂板為泥巖，屬軟弱巖層；煤層厚度為 — ，采用全部垮落法管理頂板，根據(jù)導(dǎo)水裂隙帶高度經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算導(dǎo)水裂隙帶高度如下： 5 510 ?? ?MH k 式中： ?M — 累計(jì)采厚（ m）。 5 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶高度為 ，在井田東部 5 號(hào)煤層埋深小于 ，導(dǎo)水裂隙帶會(huì)溝通地表水。 8 號(hào)煤層頂板為石灰?guī)r，屬堅(jiān)硬巖層；煤層厚度為 — ，采用全部垮落法管理頂板，根據(jù)導(dǎo)水裂隙帶高度經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算導(dǎo)水裂隙帶高度如下： 1030 ?? ? MH k 式中： ?M — 累計(jì)采厚（ m）。 8 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶高度為 ， 8 號(hào)煤層上距 5 號(hào)煤層平均間距為 ，開采 8號(hào)煤層形成的導(dǎo)水裂隙帶局部會(huì)溝通 5號(hào)煤層的采空區(qū)，且東部導(dǎo)水裂隙帶會(huì)溝通地表水。 9 號(hào)煤層頂板為泥巖，屬軟弱巖層；煤層厚度為 — ，采用全部垮落法管理頂板，根據(jù)導(dǎo)水裂隙帶高度經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算導(dǎo)水 裂隙帶高度如下： 510 ?? ?MH k 式中： ?M — 累計(jì)采厚（ m）。 9 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶高度為 ， 9 號(hào)煤層上距 8 號(hào)煤層平均間距為 ，開采 9 號(hào)煤層形成的導(dǎo)水裂隙帶會(huì)溝通 8 號(hào)煤層的采空區(qū)，且東部導(dǎo)水裂隙帶會(huì)溝通地表水。 10號(hào)煤層頂板為泥巖，屬軟弱巖層；煤層厚度為 ，采用全部垮落法管理頂板，根據(jù)導(dǎo)水裂隙帶高度經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算導(dǎo)水裂隙帶高度6 如下： 510 ?? ?MH k 式中： ?M — 累計(jì)采厚（ m）。 10 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶高度為 ， 10 號(hào)煤層上距 9 號(hào)煤層平均間距為 ，開采 10號(hào)煤層形成的導(dǎo)水裂隙帶會(huì)溝通 9號(hào)煤層的采空區(qū)，且東部