【文章內(nèi)容簡介】 位標高與大佛寺煤礦基本相近，均為 550～551m左右。石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組該含水層主要是太原組的 3 層石灰?guī)r，即 KK K 4石灰?guī)r，平均厚度分別為 、 和 ，均為發(fā)育良好易被水溶解的海相石灰?guī)r，小尾溝初步設(shè)計變更修改版二 第一章 井田概況及安全條件15據(jù)鄰區(qū)鉆孔抽水試驗資料，其單位涌水量為 ～m，滲透系數(shù) ～?；?guī)r淺埋區(qū)富沙發(fā)一較強，深埋處富水性微弱。本井田太原組灰?guī)r埋藏較深，富水性一般應(yīng)屬較弱。據(jù)小尾溝煤礦開采10+11 號煤層情況，初期涌水量為 800m3/d，中期為 600m3/d，現(xiàn)在為400m3/d 左右。涌水量不大，說明太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層富水性不強。二疊系下統(tǒng)山西組和上、下石盒子組砂巖裂隙含水層組在山西組所含中、粗粒砂巖是 2 號煤層的充水含水層，據(jù)鉆孔抽水資料，單位涌水量為 ～m，滲透系數(shù)為 ～，含水性微弱。上、下石盒子組由于埋藏淺，風化裂隙較發(fā)育，但補給條件不好，一般富水性較弱。據(jù)抽水試驗資料，單位涌水量為 m，滲透系數(shù) 。第四系砂礫孔隙含水層，該含水層受季節(jié)影響很大，變化幅度大。據(jù)鄰區(qū)資料單位涌水量 ，含水性較弱。（二）井田隔水層井田內(nèi)石炭系中統(tǒng)本溪組，為一套以泥巖、粘土巖、鐵鋁巖為主的地層，夾薄層砂巖。其中泥質(zhì)巖巖性致密，隔水性能好，是含煤地層與奧陶系灰?guī)r之間的重要隔水層。平均厚度為 ，是 10+11 號煤層較好的隔水層。井田內(nèi)石炭系太原組灰?guī)r含水層和二疊系砂巖含水層之間均分布有穩(wěn)定、連續(xù)的泥巖、砂質(zhì)泥巖，厚度不等，一般不透水，可作為二疊系各砂巖含水層和太原組石灰?guī)r含水層間的層間隔水層。（三）構(gòu)造對水文地質(zhì)條件的影響井田總體為一單斜構(gòu)造，發(fā)育兩條較大斷層，均屬正斷層，落差分別為30～40m 和 12～30m，具有一定斷層破碎帶。據(jù)小尾溝煤礦和郭家溝煤礦開采揭露情況，巷道過斷層均有一定涌水，之后逐漸減小。從目前情況看，由小尾溝初步設(shè)計變更修改版二 第一章 井田概況及安全條件16于兩礦采區(qū)均在整合井田北部，煤層底板標高基本均在奧灰水位標高以上，斷層滲水來源主要為煤層上部砂巖和太原組灰?guī)r裂隙通過斷層破碎帶滲入煤層巷道，水量均不大。如果將來開采整合井田南部煤層，由于煤層底板標高大部處于奧灰水位標高以下，奧灰水是否會通過斷層破碎帶涌入煤層巷道，將是一個值得認真研究的問題，確保礦井生產(chǎn)安全。綜上所述，本井田兩條正斷層落差大，延伸長，將對整合井田南部煤層的水文地質(zhì)資料產(chǎn)生一定影響，需進一步加以研究。（四）奧灰?guī)r溶水對井田煤層開采的影響根據(jù)礦方提供的資料，本井田奧灰水位標高約為 550～551m 左右，以此水位標高對照，本井田南部 2 號煤層和井田中南部 10+11 號煤層均處于奧灰水位以下，屬帶壓開采地段，現(xiàn)對帶壓開采地段的各煤層突水系數(shù)計算如下：計算公式： STPMC??式中：Ts——突水系數(shù)(MPa/m)P——隔水層承受的最小壓力(MPa)M——底板隔水層有效厚度(m)CP——采礦對底板隔水層的擾動破壞厚度(m)。取經(jīng)驗值 10m。2 號煤層：井田西南部 2 號煤層最低底板標高為 530m，煤層底板隔水層厚度為 ，代入計算公式，求得該處奧灰突水系數(shù)為： ./23MPam????（ 5）此突水系數(shù)值小于受構(gòu)造破壞地段奧灰突水系數(shù)臨界值 ，在無斷層導水情況下，2 號煤層無奧灰突水危險性。10+11 號煤層：井田西南部 10+11 號煤層最低底板標高為 440m，煤小尾溝初步設(shè)計變更修改版二 第一章 井田概況及安全條件17層底板隔水層厚度為 ，代入計算公式，求得該處奧灰突水系數(shù)為：小尾溝初步設(shè)計變更修改版二 第一章 井田概況及安全條件18./23MPam????（ 54）小尾溝初步設(shè)計變更修改版二 第一章 井田概況及安全條件19此突水系數(shù)值小于正常地段奧灰突水系數(shù)臨界值 造破壞地段臨界突水系數(shù) 。該地段存在奧灰突水危險性。經(jīng)計算，開采 10+11 號煤層在無斷層導水的情況下，煤層底板標高 466m 以上為安全區(qū)，煤層底板標高 338～466m 地段為較安全區(qū)，煤層底板標高 338m 以下為危險區(qū)。當斷層存在導水性時，井田整個帶壓區(qū)均存在奧灰水沿斷層破碎帶涌入煤層巷道的可能性，應(yīng)嚴加防范。根據(jù)計算及上世紀九十年代小尾溝礦副斜井、郭家溝礦主立井延伸太原組時發(fā)生到奧灰水突水情況，井田內(nèi)郭家溝礦現(xiàn)主立井南翼 9 號煤、10+11 號煤為奧灰水威脅區(qū)。（五）礦井水文地質(zhì)類型綜上所述，整合井田上組 2 號煤層頂板直接充水含水層富水性弱，正常情況無奧灰突水危險性。水文地質(zhì)類型屬簡單型。下組 10+11 號煤層，頂板直接充水含水層富水性不強，但南部存在奧灰突水危險，其水文地質(zhì)條件應(yīng)屬中等—復雜型。（六）礦井充水因素分析根據(jù)井田水文地質(zhì)特征和礦井實際涌水情況，本礦井充水因素主要有以下幾個方面：頂板裂隙和斷層破碎帶滲漏據(jù)該礦開采情況，現(xiàn)井下涌水主要為頂板裂隙滲水和斷層處少量滲水，但水量均不大。小尾溝煤礦建井初期井下涌水量為 800m3/d 左右，開采中期降為 600m3/d 左右，現(xiàn)在涌水量為 400m3/d 左右，呈逐年下降趨勢，反映了煤層頂板以上砂巖裂隙水疏排量大于補給量動態(tài)變化特征。按目前情況，平水期正常涌水量為 400m3/d 左右，枯水期涌水量為 250m3/d 左右，豐水期涌水量約 600m3/d 左右，只要按時抽排，礦井水一般不會影響礦井正常生產(chǎn)。采空區(qū)積水井田中北部 2 號煤層已全部采空，可能存有一定積水，將對其下部小尾溝初步設(shè)計變更修改版二 第一章 井田概況及安全條件20煤層的開采帶來一定影響，應(yīng)進行詳細探測和排放，另外，本井田周圍分布3 個生產(chǎn)礦井，本礦臨近邊界處開采時，應(yīng)認真調(diào)查了解鄰礦采空區(qū)分布情況和積水程度，并預留邊界保安煤柱，防范穿透鄰礦采空區(qū)引發(fā)水害事故。奧灰突水井田南部分布大片帶壓區(qū)，井田西南端和斷層處均存在奧灰突水危險性，開采中應(yīng)加防范。該礦生產(chǎn)井口均位于溝側(cè)，夏天雨季應(yīng)防范地方洪水涌入井口造成水害。（七）礦井涌水量整合井田內(nèi)，原小尾溝煤礦開采 10+11 號煤層，井下涌水量為250～600m 3/d。郭家溝煤礦開采 2 號煤層，井下涌水量為600～650m 3/d。資源整合后，初步規(guī)劃為：關(guān)閉原小尾溝煤礦井口，利用原郭家溝煤礦井口繼續(xù)生產(chǎn)。因此，資源整合的新礦井的涌水量暫參照原郭家溝礦井涌水量進行預算。原郭家溝煤礦現(xiàn)開采 2 號煤層，實際生產(chǎn)能力為 150kt/a，現(xiàn)井下涌水量為 600～650m 3/d，采用富水系數(shù)比擬法對資源整合后礦井生產(chǎn)能力達到 300kt/a，設(shè)計能力時的礦井涌水量預算如下：預算公式：Q=P/P 0Q0式中：Q——預算礦井涌水量(m 3/d)P——資源整合后礦井設(shè)計生產(chǎn)能力(kt/a)P0——礦井現(xiàn)生產(chǎn)能力(kt/a)Q0——礦井現(xiàn)涌水量(m 3/d)經(jīng)計算求得資源整合后礦井生產(chǎn)能力達到 300kt/a 設(shè)計能力時，礦井涌水量為 1200～1300m 3/d，即生產(chǎn)能力達到 300kt/a 時，礦井最小涌水量為50m3/h，最大涌水量為 54m3/h。小尾溝初步設(shè)計變更修改版二 第一章 井田概況及安全條件21（八）防水措施井下設(shè)置足夠容量的主、副水倉，并應(yīng)定期清理水倉及水溝。井下中央變電所和水泵房應(yīng)設(shè)防水密閉閘門。應(yīng)密切注意礦井涌水量的變化，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時找出原因并采取有效的防治水措施。井田內(nèi)構(gòu)造雖然簡單，但在生產(chǎn)中應(yīng)注意隱伏構(gòu)造影響（如：斷層、陷落柱、沖蝕帶），加強礦井防護工作，特別是在遇到斷層時，圍巖應(yīng)力發(fā)生變化，應(yīng)同時加強斷層的探放水工作。采取預防為主、防排結(jié)合的原則，在接近采空區(qū)的地段，應(yīng)做到“有疑必探，先探后掘”，建立健全各項規(guī)章制度，經(jīng)常對設(shè)備進行維修檢查，確保排水設(shè)備的正常工作。采下層煤時,應(yīng)做好對上層煤采空區(qū)的探放水工作,以防采空區(qū)突水。關(guān)于奧灰水，由于其水位高于可采煤層底板標高，如遇到大的斷裂構(gòu)造，使地下水上下溝通，對礦井生產(chǎn)形成威脅。在開采過程中，應(yīng)密切注意礦井涌水量的變化，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時找出原因并采取有效的防治水措施。主排水系統(tǒng)應(yīng)配備足夠容量的水泵，保證“一運、一備、一檢”，主排水系統(tǒng)采用雙管路沿副斜井敷設(shè)至地面污水處理池，并保證 1 趟管路能在 20h 內(nèi)排出礦井 24h 的的正常涌水，全部管路能在 20h 內(nèi)排出礦井 24h 的最大涌水。水泵和水倉的連通巷道設(shè)置控制閘門。承壓含水層與開采煤層之間的隔水層能承受的水頭值大于實際水頭值時，可以“帶水壓開采”，但必須制訂安全措施，報企業(yè)主要負責人審批。若承壓含水層與開采煤層之間的隔水層能承受的水頭值小于實際水頭值時，開采前必須采取以下措施，由企業(yè)主要負責人審批：①采取疏水降壓的辦法，把承壓含水層的水頭值降到隔水層能承受的安全水頭值以下，并制訂安全措小尾溝初步設(shè)計變更修改版二 第一章 井田概況及安全條件22施。②承壓含水層不具備疏水降壓條件時，必須采取建筑防水閘門、注漿加固底板、留設(shè)防水煤柱、增加抗災強排能力等防水措施。開拓時，只有在建成防、排水系統(tǒng)后，方可開始向有突水危險地區(qū)開拓掘進。煤系底部有強巖溶承壓含水層時，主要運輸巷和主要回風巷必須布置在不受水威脅的層位中，并以石門分區(qū)隔離開采。在井底車場周圍設(shè)置防水閘門。在其他有突水危險的地區(qū)，只有在其附近設(shè)置防水閘門后，方可掘進。防水閘門應(yīng)符合下列要求：（1）防水閘門必須采用定型設(shè)計。（2）防水閘門的施工及其質(zhì)量，必須符合設(shè)計要求。閘門和閘門硐室不得漏水。（3）防水閘門硐室前、后兩端，應(yīng)分別砌筑不小于 5m 的混凝土護碹，碹后用混凝土填實，不得空幫、空頂。防水閘門硐室和護碹必須采用高標號水泥進行注漿加固，注漿壓力應(yīng)符合設(shè)計要求。（4）防水閘門來水一側(cè) 15~25m 處，應(yīng)加設(shè)一道擋物箅子們。防水閘門和箅子門之間，不得停放車輛或堆放雜物。來水時先關(guān)箅子門，后關(guān)防水閘門。如果采用雙向防水閘門，應(yīng)在兩側(cè)各設(shè)一道箅子門。（5）通過防水閘門的軌道、電機車架空線、帶式輸送機等必須靈活易拆；通過防水閘門墻體的各種管路和安設(shè)在閘門外側(cè)的閘閥的耐壓能力，都必須與防水閘門所設(shè)計壓力相一致；電纜、管道通過防水閘門墻體時，必須用堵頭和閥門封堵嚴密，不得漏水。（6）防水閘門必須安設(shè)觀測水壓的裝置，并有放水管和放水閘閥。（7）防水閘門竣工后，必須按設(shè)計要求進行驗收；對新掘進巷道內(nèi)建筑的防水閘門，必須進行注水內(nèi)壓測驗，水閘門內(nèi)巷道的長度不得大于小尾溝初步設(shè)計變更修改版二 第一章 井田概況及安全條件2315m，測驗的壓力不得低于設(shè)計水壓，其穩(wěn)壓時間應(yīng)在 24h 以上，試壓時應(yīng)有專門安全措施。防水閘門必須靈活可靠，并保證每年進行兩次關(guān)閉試驗，其中一次應(yīng)在雨季前進行，關(guān)閉閘門所用的工具和零配件必須專人保管，專門地點存放，不得挪用丟失。井巷揭穿含水層、地質(zhì)構(gòu)造帶前，必須編制探放水和注漿堵水設(shè)計。井巷揭露的主要出水點或地段，必須進行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析，防止滯后突水。六、對井田地質(zhì)勘探程度的評述對勘探類型和勘探基本網(wǎng)度的評價井田內(nèi) 2 號煤層屬較穩(wěn)定可采煤層，10+11 號煤層屬穩(wěn)定可采煤層。井田構(gòu)造復雜程度屬中等類，故 2 號煤層按照二類二型工程線距要求，10+11 號煤層按照二類一型工程線距要求，以 500m 擴其外延 250m所圈定的全部范圍為探明的(可研的)經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量(111b)，以 1000m 工程見煤點連線及其外延 500m 所圈定范圍為控制的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量(122b)。其余地段和斷層兩側(cè) 30m 范圍為推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(333)。地質(zhì)構(gòu)造對開采影響的分析本井田總體為一走向北東東，向南南東傾伏的單斜構(gòu)造。地層傾角一般5～8176。在此單斜基盤上，井田東南部發(fā)育一條次級寬緩背斜，背斜軸向N40176。W，背斜幅度不大，兩翼對稱，地層平緩，向西北漸趨消失，延伸長度約 1300m。另外，根據(jù)地表露頭和井下巷道揭露，井田內(nèi)還發(fā)育 2 條正斷層，構(gòu)造屬中等，構(gòu)造對于煤層開采有一定的影響。資源對比的可靠性和穩(wěn)定性分析及對開采的影響煤層對比是在地層對比劃分的基礎(chǔ)上，依據(jù)標志層、煤層厚度、結(jié)構(gòu)、層間距及煤層頂?shù)装鍘r性等進行綜合對比。井田太原組中部賦存三層海相石小尾溝初步設(shè)計變更修改版二 第一章 井田概況及安全條件24灰?guī)r，層位穩(wěn)定，特征明顯，為煤巖層對比的良好標志層。此外，太原組K1砂巖，層位、厚度亦較穩(wěn)定，山西組 K7砂巖及其頂界 K8砂巖均為煤層對比的重要標志。利用井田各標志層，結(jié)合煤層厚度、結(jié)構(gòu)特征及層間距，頂?shù)装鍘r性特征，各煤層層位較易