【正文】 9及L12，分述如下： L4，～，～，其巖性致密堅硬，含隧石結核，鉆孔施工普遍漏水，漏水深度一般在4O0m以淺，溶洞裂隙發(fā)育，全井田及東部微山井田共做過四次抽水試驗，主要成果見表34。該含水層在有構造影響或綜采放頂煤開采的情況下，成為礦井直接充水水源。據(jù)D62號孔抽水資料：q=,k=，水質(zhì)為S042Ca2+（K+＋Na+），2005年孔莊井田施工的井檢孔對該地層進行了抽水：Q=,q=,k=，水質(zhì)為S042HCO3（K+＋Na+）型，該層距山西組頂界約500m，對煤層開采影響較小。表33 第四系各含水層水文地質(zhì)特征表含水層一般厚度（m）巖 性 主 要 特 征厚始水位標高（m）單位涌水量(l/ )滲透系數(shù)(m/d）資料來源備注Ⅰ含由淺褐黃、褐灰色粉、細砂及粘土、砂質(zhì)粘土組成，砂層與粘土層互層。表32 礦井水文地質(zhì)類型表類 別分類依據(jù)水文地質(zhì)條件評價所屬類型采掘破壞和影響的含水層含水層性質(zhì)及補給條件底含水底含較厚，富水性較強，直接覆蓋在煤層露頭及基巖面上，與基巖各含水層發(fā)生水力聯(lián)系，也是開采淺部煤層時的直接充水水源。簡易水文觀測質(zhì)量：116勘探線范圍內(nèi)鉆孔簡易水文觀測僅取得部分定性成果，未達到原設計要求；湖區(qū)前期勘探由于現(xiàn)場客觀原因加之管理不善，質(zhì)量很差，湖區(qū)后期勘探施工的41個鉆孔，全部達到質(zhì)量標準；陸地深部補充勘探所施工鉆孔均進行了簡易水文觀測，達到設計要求；深部勘探鉆孔都進行了簡易水文觀測，觀測成果均達特、甲級。由于采煤影響和地面人為破壞等因素影響，觀觀觀觀觀觀KSG839091912都遭到不同程度破壞，已經(jīng)報廢并封孔，只有DFJGG1孔2個底含觀測孔和東風井奧灰孔、8703孔2個奧灰觀測孔還在使用。井田淺部邊界以南有較大面積的奧陶系灰?guī)r隱伏出露，各基巖含水層通過第四系底部砂礫層及斷層的導水部位相互滲透，形成一個獨立的封閉．半封閉的水文地質(zhì)塊段。（六）、奧陶系灰?guī)r厚度大，為區(qū)域性強含水層，但巖溶裂隙發(fā)育程度極不均一，富水性更呈現(xiàn)出非均質(zhì)性。（二）、下白堊上侏羅統(tǒng)底部礫巖厚度大，裂隙發(fā)育，水蝕現(xiàn)象嚴重，富水性強，礦區(qū)內(nèi)鉆孔揭露該層時普遍漏水?？浊f井田位于區(qū)域水文地質(zhì)單元的南部，井田范圍內(nèi)地表為古黃河泛濫區(qū)，廣泛分布粉砂土堆積物，～，地勢西高東低，地表水系較發(fā)育，主要有昭陽湖、京杭運河、挖工莊河、蘇北堤河。 8號煤層位于山西組底部，～，層間距由西往東逐漸減小。井田深部邊界以北為徐莊斷層，南部與西部被石樓沛城斷層、徐莊斷層所切割，有效的阻隔了地表水，第四系中上部砂層水與基巖地下水的水力聯(lián)系，第四系底部含水砂礫層發(fā)育，各基巖含水層通過第四系底部砂礫層及斷層的導水部位相互滲透補給，因而本井田是一個獨立的封閉、半封閉的水文地質(zhì)塊段。根據(jù)該礦在勘探以及采掘過程中揭露的斷層統(tǒng)計資料，落差大于10m的斷層41條，其中逆斷層2條，正斷層39條，落差≧30m的斷層23條，落差30m的斷層18條。工作面面積78403m2， 7174工作面煤層平均傾角25176。對生產(chǎn)的原煤，孔莊煤礦從采掘、運輸、地面篩選三道關卡進行煤質(zhì)管理，2006年，堆放于矸石廠，用于鋪路、充填塌陷區(qū)等。礦井主要生產(chǎn)水平為375m水平和785m水平，620m水平為輔助運輸和煤水提升水平。1970年10月9日，國務院以（70）國發(fā)電34號文批復上海市革委會，原則同意關于建設沛縣煤田的意見。1972年冬至1973年春，湖南、江西兩省煤田地質(zhì)勘探公司所屬地震隊在井田內(nèi)進行了地震工作，完成測線長108km。三、自然地理孔莊井田地貌屬黃淮沖積平原，為第四系地層覆蓋地區(qū)，地勢較平坦，地表廣泛分布古黃河泛濫的砂質(zhì)粘土，地形西高東低，～，～，（1957年）。第一章 位置、交通及自然地理一、井田位置孔莊煤礦位于江蘇省徐州市西北大約80Km處，井田位于江蘇省沛縣和山東省微山縣境內(nèi)，其東為山東省微山縣金源煤礦，南、北分別是江蘇天能集團的沛城煤礦和上海大屯能源股份有限公司的徐莊煤礦。認真總結這些寶貴的經(jīng)驗教訓，必將對我國煤炭工業(yè)的進一步發(fā)展起到重要的作用。只要這些工程的作業(yè)場所處于含水層（體）的水位以下，水體就會因失去原有的平衡，在重力作用下，以各種形式向井巷或采場涌出。中國礦業(yè)大學成教學院地質(zhì)工程專業(yè)畢業(yè)論文論文題目：淺析孔莊煤礦礦井涌突水的原因及預防 摘要孔莊煤礦是一座年產(chǎn)180萬噸的國有重點煤礦,水文地質(zhì)條件比較復雜。關鍵字：孔莊煤礦；涌突水；水害防治目 錄前言 …………………………………………………………………………………4第一章位置交通及自然地理……………………………………………………5第二章地質(zhì)勘查與采礦…………………………………………………………6第一節(jié)地質(zhì)勘查工作評述………………………………………………………6第二節(jié)開采現(xiàn)狀…………………………………………………………………8第三節(jié)礦區(qū)地質(zhì)概況……………………………………………………………9第四節(jié)礦體特征 ………………………………………………………………10第三章礦井水文地質(zhì)……………………………………………………………11第一節(jié)區(qū)域水文地質(zhì) …………………………………………………………11第二節(jié)礦井水文地質(zhì) …………………………………………………………13第四章礦井突水的原因及防治………………………………………………28第一節(jié)突水原因綜合分析 ……………………………………………………28第二節(jié)對不同含水層的治理方法 ……………………………………………29第三節(jié)礦井涌水量預測 ………………………………………………………31第四節(jié)煤礦開采對環(huán)境的影響 ………………………………………………34結論…………………………………………………………………………………36參考文獻 …………………………………………………………………………37致謝…………………………………………………………………………………38前言煤礦開采多為地下作業(yè)，在井巷開拓和煤層的回采過程中，不可避免地要接近、揭露或波及破壞某些含水層（體）。在學習和引進國外有關技術的同時，根據(jù)自身的條件和特點進行了研究和試驗，已初步形成一套有中國特色的礦井防治水理論、對策、方法、手段和有關的管理制度。⑤新技術、新方法的應用，除計算機技術外，如遙感技術、同位素技術、自動監(jiān)測技術、室內(nèi)模擬技術，以及有關水質(zhì)分析技術等，都得到普遍應用，對推動水文地質(zhì)學的發(fā)展，發(fā)揮了重要作用。京杭大運河從礦區(qū)東部通過，可供100噸級機船常年航行，水路交通也較方便，詳見礦區(qū)交通位置圖(圖1—1)。1971年和1973年上海水文隊和大屯地質(zhì)隊施工4個鉆孔，完成鉆探工程量1668m。第二節(jié) 開采現(xiàn)狀一、礦區(qū)開采設計方案及開采現(xiàn)狀1970年6月，大屯煤礦工程指揮部設計組完成了《沛縣煤田總體規(guī)劃方案（初稿）》，初步確定了礦區(qū)建設規(guī)模、建設項目、建設方針和總投資，并經(jīng)上海市革委會報國務院審批。其中第一水平（375m水平）為1t礦車主運煤系統(tǒng)，第二水平（620m水平）為煤水提升主運輸系統(tǒng)，第三水平（785m水平）為皮帶主運煤系統(tǒng)。主要為工作面落煤損失、厚度損失、采區(qū)巷道頂煤損失、采區(qū)煤柱損失，%。工作面面積30540m2，；7193西工作面煤層平均傾角25176。在斷層附近的產(chǎn)狀稍有變化，沿走向在井田的中部傾角較大，向兩邊傾角逐漸變緩，沿傾向上變化無明顯規(guī)律可循。 孔莊井田為一傾向NW緩傾斜單斜構造，地層走向NE60176。7下煤層主要分布在井田的西部，面積約5 Km2，～、厚度變化規(guī)律不明顯，在6～9勘探線的淺部較厚些，煤層頂板為砂巖，底板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，煤層結構單一，為不穩(wěn)定煤層。這些斷層落差都在1000m以上，斷層導水性不良，第四系地層不整合地覆蓋在全區(qū)基巖面上，阻隔了大氣降水、地表水體與基巖地下水之間的水力聯(lián)系，只是第四系底部砂礫層水與淺部基巖水進行緩慢交替，從而形成一個補給不良、排泄不暢的封閉、半封閉水文地質(zhì)單元。Ⅰ、Ⅱ含分布穩(wěn)定，含水豐富，水質(zhì)良好，是礦區(qū)供水及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要開采層位；Ⅲ含較薄，分布不穩(wěn)定，局部地段缺失；Ⅳ含分布尚穩(wěn)定，是第四系下部的主要含水層；V、Ⅵ含分布不穩(wěn)定，富水性不均，局部地段合并，直接覆蓋于基巖面上，是開采淺部煤層的主要充水水源，也是制約礦井提高開采上限的主要因素。其中四灰?guī)r厚度大，分布穩(wěn)定，巖溶裂隙發(fā)育，含水豐富，是井巷開拓主要充水水源，由于礦井的長期開采疏放，各井田的水位均有較大幅度下降，局部處于疏干狀態(tài)。上覆較厚的第四系地層，第四系底部含水砂礫層發(fā)育。井田內(nèi)共建立長期水文長觀孔15個，其中觀觀觀5是Ⅳ含水位觀測孔，觀觀6是Ⅲ含水位觀測孔，觀3是Ⅱ含水位觀測孔， 8391KSGDFJGG1是第四系底含水位觀測孔，90912是四灰水位觀測孔，東風井奧灰孔、8703孔是奧灰水位觀測孔。深部勘探注意到這點，鉆孔布置及取樣等工作滿足規(guī)范和設計要求。在開采山西組8號煤層時，主要充水含水層為第四系底含、煤層頂板砂巖、四灰含水層。第四系含水砂層中對礦井開采影響較大的是第VⅠ含水層，該層直接覆蓋于基巖之上，由雜色砂礫石組成，俗稱底礫石層，礫徑24mm，大者達5cm,分選性差，磨圓度好，間隙多被泥質(zhì)充填，富含孔隙承壓水，富水性不均，湖下與陸地相接處基底隆起，該層未沉積。徐莊礦主井揭露該層曾四次突水，三次淹井，最大突水量達210m3/h。姚橋礦東風井開掘過程中，分界砂巖曾嚴重涌水，最大涌水量達80m3/h，孔莊礦375集中下山揭露該層位時涌水量15m3/h，一部皮帶揭露該層位時涌水量20m3/h。（六）太原組平均厚度為150m左右，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r和煤層組成。表34 抽水試驗成果表孔 號抽水層位水位標高H（m）單位涌水量q(l/)滲透系數(shù)K（m/d）備注K17L4147隊K37L4147隊2039L4地質(zhì)隊021L4微山井田 L89：，是開采17號煤層的直接充水含水層，據(jù)K57號孔抽水資料：，q= ，K＝，總硬度62德國度，PH=，水質(zhì)為SO42Ca2+(K+＋Na+）型。2002年10月，鄰礦區(qū)三河尖煤礦21煤首采工作面底板發(fā)生奧灰含水層突水，最大涌水量2170m3/h，穩(wěn)定涌水量1020m3/h左右，造成淹水平的水害事故。下段：上部主要為深灰色厚層狀灰?guī)r；中部為豹皮狀含白云質(zhì)灰?guī)r；下部為深灰色灰?guī)r。據(jù)本井田及鄰礦鉆孔抽水試驗資料分析，砂層水逕流以水平運動為主，水質(zhì)從上到下具有明顯分帶性。（三）太原組四灰含水層四灰厚度較大，分布穩(wěn)定，富含溶洞裂隙水，一直是礦井開拓和回采過程中的主要影響含水層。2002年10月鄰近的三河尖煤礦，21號煤首采工作面底板發(fā)生奧灰含水層突水，最大涌水量2170m3/h，穩(wěn)定涌水量1020m3/h左右，造成淹采區(qū)的水害事故。斷層是否導水，很大程度上取決于斷層兩盤的巖性及斷層帶內(nèi)的充填物和密實度，一般來說，斷層兩盤都是硬巖，且斷層帶內(nèi)泥質(zhì)充填物較少，斷層則在此含水、導水的可能性大。另外，井下施工的底含放水觀測孔也使底含直接對礦井充水。四灰含水層，一般對煤層開采沒有威脅。鄰礦三河尖煤礦開采太原組21號煤層時發(fā)生奧灰突水，最大水量2120m3/h，說明奧灰威脅太原組煤層的安全開采。這次突水既影響了7352工作面的正常回采，又投入了大量排水設備，組織了大量人力排水搶險，安全生產(chǎn)一度很緊張。今后應嚴防老塘、老峒突水，以及斷層和封閉不良鉆孔導水。煤層頂板突水主要發(fā)生在回采工作面，其原因是采后冒落產(chǎn)生的導水裂隙帶導通上部含水層，使回采段頂板淋水（如8151工作面、7192工作面、7109工作面）或者是溝通上部采空區(qū)，造成回采面老塘涌水較大（如7251工作面涌水達12m3/h）。因放老塘水使得8333材料道、7353材料道被迫停止施工，影響了施工進度。第二節(jié) 對不同含水層的治理方法（一）第四系底部含水層水 根據(jù)勘探資料分析,第四系底部含水層為中等含水層,且直接覆蓋在煤系地層露頭之上，對淺部煤層開采影響很大。由于頂板砂巖含水層裂隙發(fā)育不均一，連通性較差，大部分區(qū)域富水性較弱，以靜儲量為主，具有涌水量較小，易于疏干的特點，因此，一般情況下對采掘影響不大。第三節(jié) 礦井涌水量預算孔莊礦已投產(chǎn)近30年,到目前為止,375水平接近采完,620水平已采過半,785水平的Ⅲ2采區(qū)已采完,Ⅲ3采區(qū)已采一半,開拓區(qū)域為湖下620水平、1050水平。水頭高度H：,1050水平采用500m。由于孔莊礦未來一段時期只開采山西組8號煤層，不開采太原組121號煤層，因此，本報告也沒有進行開采121號煤層時涌水量預計，全礦井涌水量預算中也不含開采太原組煤層時的涌水量。根據(jù)建礦以來的地面沉降觀測。煤矸石以泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖為主，具有一定的硬度，被用作鄉(xiāng)村道路的鋪路材料。由于孔莊礦還存在水力采煤，用水量較大，以往都是從地面抽取第四系的砂層水，然后通過管道送入井下。結 論:（一）、進一步明確了煤系地層的分布規(guī)律、厚度、巖性組合、標志層的特征、各組地層間的接觸關系。[3]劉偉韜，張文泉， 中的應用[J].,(6).[4] 王強，李振林，王計堂，礦井地質(zhì). 北京：煤炭工業(yè)出版社，[5] 蔚永寧，. 北京：煤炭工業(yè)出版社，[6] 謝仁海，渠天祥，：中國礦業(yè)大學出版社，1991.[7] 杜遠生，. 武漢：中國地質(zhì)大學出版社，37 / 37