【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 家?guī)X井田 13 號(hào)孔涌水量 L/s，1138 號(hào)孔涌水量 L/s。⑷下石盒子組砂巖(K 9)及山西組砂巖(K 8)裂隙含水層該 含 水 層 位 于 3 號(hào) 煤 層 之 上 ， 為 直 接 充 水 巖 層 。 巖 性 為 灰 白 色 ， 淺黃 灰 色 ， 厚 層 狀 ， 局 部 變 為 薄 層 狀 ， 裂 隙 不 發(fā) 育 ， 平 均 厚 。 由 于 地 形影 響 ， 受 大 氣 降 水 及 地 表 水 補(bǔ) 給 差 異 性 較 大 ， 井 田 東 北 部 及 外 圍 泉 流 量～ L/s。 鉆 孔 抽 水 試 驗(yàn) ， 單 位 涌 水 量 ～ L/s， 水 位 標(biāo) 高～ ， 為 較 弱 含 水 層 。⑸太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層以深灰色致密堅(jiān)硬之 K2石灰?guī)r為主要含水層，溶蝕不強(qiáng)烈，巖溶不甚發(fā)育，而垂直風(fēng)化裂隙尚發(fā)育，井田南部外圍地表泉流量 ～ L/s，鉆孔抽水試驗(yàn)單位涌水量 ～ L/，水位標(biāo)高～，富水性弱，為 10 號(hào)煤層直接充水含水層。⑹太原組底砂巖－裂隙承壓含水層灰白色～粗粒石英砂巖，厚度變化大，有分叉現(xiàn)象，一般厚 。地表未見(jiàn)泉水出露。鉆孔抽水試驗(yàn)單位涌水量 ～ L/；水位標(biāo)高 ～，屬弱含水層，為 12 號(hào)煤層直接充水巖層。補(bǔ)充勘探施工有補(bǔ) 2 號(hào)水文孔，根據(jù)其太原組抽水資料，太原組水位埋深為，水位標(biāo)高 ，單位涌水量平均 L/sm，滲透系22 / 284數(shù) ，影響半徑 ，水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3SO4NaK 型，總礦化度 。⑺奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層奧陶系石灰?guī)r出露于井田南部外圍，露頭所見(jiàn)溶洞、裂隙，節(jié)理比較發(fā)育，杜家溝平硐中見(jiàn)有古溶洞。補(bǔ)充勘探施工有補(bǔ) 2 號(hào)水文孔，根據(jù)其奧陶系抽水資料，奧陶系水位埋深為 ，水位標(biāo)高 ，單位涌水量平均 ，滲透系數(shù) ，影響半徑 ，水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3NaMg 型，總礦化度 。井田西北部運(yùn)城寺塔煤礦 2022 年施工 ZK202 號(hào)文孔，分別對(duì)奧陶系、太原組和山西組進(jìn)行抽水，奧灰水水位埋深為 ，水位標(biāo)高，單位涌水量平均 L/sm，滲透系數(shù) 。⑻中寒武系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層寒武系中統(tǒng)，在井田東南外大片出露，受大氣降水補(bǔ)給條件良好。地下水以泉的形態(tài)出露，北午芹泉出露于張夏組鮞狀石灰?guī)r中，最大流量50L/s（71 年 5 月），最小流量 38L/s（71 年 7 月），月平均流量，為一穩(wěn)定性好的含水層。西硙口泉出露于徐莊組石灰?guī)r裂隙中，泉流量 。3)井田隔水層井田內(nèi)各含水層之間有較多的優(yōu)良隔水層段。使各水層之間呈相近平行的儲(chǔ)水系統(tǒng)，互不影響，井田內(nèi)起主要作用的隔水層段有三層段：⑴山西組頂部泥巖隔水層段山西組頂部泥巖層段，為泥巖、粉砂巖組成隔水層段，層位厚度穩(wěn)定，為 2 號(hào)煤層上部含水層與下石盒子組含水層之間良好的隔水層段，起到良好的相對(duì)隔水作用，使各含水層無(wú)水力聯(lián)系。⑵太原組頂部與 K4灰?guī)r頂之間泥巖隔水層段23 / 284太原組頂部至 K4灰?guī)r頂之間的泥巖層段，主要為泥巖、粉細(xì)砂巖、煤組成隔水層段，有良好的隔水作用，使山西組含水層和太原組巖溶含水之間無(wú)水力聯(lián)系，起到相對(duì)隔水作用。⑶太原組底部及本溪組與奧灰侵蝕面之間的泥巖隔水層段太原組底部及本溪組為良好的泥巖、粉細(xì)砂巖、鋁土泥巖組成良好的隔水層段，使奧灰?guī)r溶水與太原組巖溶水之間及 K1砂巖含水層之間無(wú)水力聯(lián)系，起到良好的相對(duì)隔水作用。4)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件井田內(nèi)溝谷出露的地層為上石盒子組，僅井田南部溝谷中局部出露下石盒子組、山西組及太原組，第四系覆蓋于溝谷的梁塬上，由于溝谷基巖裸露，“V”字型溝谷發(fā)育，給地表水的排泄創(chuàng)造了良好條件，地表水很快流失，沿溝谷向西南流入黃河，使地下水接受大氣降水的補(bǔ)給甚小，同時(shí)井田內(nèi)各含水層之間又有良好的相對(duì)隔水層存在，將各含水層分割成相互平行近獨(dú)立狀態(tài)，在垂向上形成層間流動(dòng)的含水層，使各含水層水各自沿層間裂隙向西運(yùn)動(dòng)于黃河排泄。通過(guò)抽水試驗(yàn)，井田內(nèi)含水層含水微弱，均為弱含水層。5)水文地質(zhì)類(lèi)型根據(jù)井田內(nèi)補(bǔ) 2 號(hào)孔水文資料，奧陶系石灰?guī)r巖溶水水位標(biāo)高為。井田開(kāi)采 10 號(hào)煤層，2 號(hào)煤層位于山西組下部，其直接充水含水層為頂板以上砂巖裂隙含水層，含水層水通過(guò)裂隙、采空冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶入滲。大氣降水作為充水水源，主要通過(guò)巖層裂隙入滲，入滲量微弱，2 號(hào)煤層礦井涌水量主要為采空區(qū)積水滲入所致，井下開(kāi)采 2 號(hào)煤層，幾個(gè)坑口涌水量一般在 310400m3/d，均用 2 臺(tái) 4 寸泵抽水，受季節(jié)性變化。井田 2 號(hào)煤層最低底板標(biāo)高為 。24 / 28410 號(hào)煤層位于太原組下部，其直接充水含水層為 K2石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，含水層水通過(guò)裂隙、采空冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶入滲，礦井涌水量270350m3/d，井田西北 10 號(hào)煤層最低底板標(biāo)高為 ，遠(yuǎn)低于奧陶系石灰?guī)r巖溶水水位，因此井田西北部 10 號(hào)煤層承受奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水的靜壓力較大。據(jù)突水系數(shù)公式 SPT=M式中：Ts——突水系數(shù)，MPa/m；P——隔水層底板所能承受的水頭壓力，MPa；M——底板隔水層厚度，m；2 號(hào)煤層最大突水系數(shù)：Ts=(+)103/=(MPa/m)10 號(hào)煤層最大突水系數(shù)：Ts=(+)103/=(MPa/m)經(jīng)計(jì)算 10 號(hào)煤層最大突水系數(shù)分別為：、。根據(jù) 2022 版《煤礦防治水規(guī)定》，底板受構(gòu)造破壞塊段安全突水系數(shù)一般不大于 ，正常塊段，安全突水系數(shù)不大于 ，本井田為無(wú)構(gòu)造破壞地區(qū)。2 號(hào)煤層突水系數(shù)僅為 ，10 號(hào)煤層突水系數(shù)僅為，均小于臨界突水系數(shù) ，沒(méi)有突水危險(xiǎn)，屬安全區(qū)，井田 10 號(hào)煤層水文地質(zhì)條件為中等類(lèi)。5)礦井充水因素分析⑴充水水源及其影響程度①大氣降水對(duì)礦井充水的影響25 / 284大氣降水是該礦礦井水的主要來(lái)源，即降水通過(guò)基巖裂隙及松散沉積物孔隙滲入地下，在巖石裂隙相互勾通的情況下進(jìn)入井下巷道，在煤層露頭附近直接接受大氣降水的補(bǔ)給，據(jù)礦井調(diào)查，2 號(hào)煤層主要充水水源為煤層頂板滲水，礦井涌水量具明顯的動(dòng)態(tài)變化特征。②采空區(qū)積水對(duì)礦井充水的影響據(jù)礦方提供，該礦開(kāi)采 2 號(hào)煤層，采空區(qū)積水量約 202200 m3，10 號(hào)煤層采空區(qū)內(nèi)無(wú)積水。③井筒水對(duì)礦井水的影響因井筒開(kāi)拓近于順層巷道，揭露含水層較少，據(jù)本次調(diào)查，井筒向礦井滲水量不大。⑵現(xiàn)根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》導(dǎo)水裂隙帶公式計(jì)算 2 號(hào)煤層開(kāi)采所產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶高度:2 號(hào)煤層頂板為砂巖，采用公式如下：公式一：公式二： 20+1mHM??冒落帶最大高度： 10=.+9?式中: Hli——導(dǎo)水裂隙帶高度（m）；Hm——冒落帶高度（m）；M——累計(jì)采厚（m）。177。?26 / 2842 號(hào)煤層平均厚度 ，一次采全高，計(jì)算后導(dǎo)水裂隙帶為：公式一計(jì)算結(jié)果：～，公式二計(jì)算結(jié)果：。冒落帶高度～。10 號(hào)煤層頂板為石灰?guī)r，采用公式如下：公式一：公式二： 30+1mHM??冒落帶最大高度： 10=.+6?式中: Hli——導(dǎo)水裂隙帶高度（m）；Hm——冒落帶高度（m）；M——累計(jì)采厚（m）。10 號(hào)煤層平均厚度 ,一次采全高,計(jì)算后導(dǎo)水裂隙帶高度為: 公式一計(jì)算結(jié)果：～，公式二計(jì)算結(jié)果：。冒落帶高度～。2 號(hào)煤層距地表 ，故導(dǎo)水裂隙帶未達(dá)地表，地表水體對(duì)煤層開(kāi)采的影響較小，但在今后開(kāi)采中一定不能輕視地表水體對(duì)煤層開(kāi)采的影響。10 號(hào)煤層距 2 號(hào)煤層平均為 ，小于導(dǎo)水裂隙帶高度，因此開(kāi)采 10 號(hào)煤層時(shí)應(yīng)加強(qiáng)探放水，注意 2 號(hào)煤層采空區(qū)積水對(duì)開(kāi)采 10 號(hào)煤層的影響。⑶水害防治措施①技術(shù)措施a、地面防治水177。?27 / 284矸石和爐渣等固體廢物不得棄于溝谷中，以免淤塞河道，造成行洪不暢。在雨季前，組織有關(guān)人員踏勘井田是否有采空塌陷裂隙、裂縫、塌陷洞，并用黃土、粘土、碎石及時(shí)填封，用粘土夯實(shí)高出地表。b、井下防治水井田內(nèi) 2 號(hào)煤層基本開(kāi)采完畢，10 號(hào)煤層開(kāi)采面積較小，井田南部小窯未破壞 10 號(hào)煤層，井田南部采空區(qū)較多，是防治水的關(guān)鍵。井下防治水應(yīng)做到：掘進(jìn)工作面接近斷層、采空區(qū)時(shí)必須按礦井設(shè)計(jì)留設(shè)防水煤柱。發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆必須停止作業(yè)，采取措施，并向調(diào)度室報(bào)告。經(jīng)常清挖井下水倉(cāng)，保證水倉(cāng)有足夠容量。井下水泵必須設(shè)置三臺(tái)，一臺(tái)使用、一臺(tái)備用、一臺(tái)檢修，確保正常使用。井田內(nèi)各可采煤層均存在帶壓開(kāi)采現(xiàn)象，在礦井開(kāi)采前，應(yīng)對(duì)井田內(nèi)奧灰水進(jìn)行突水危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。②管理措施平時(shí)加強(qiáng)防訊宣傳；建立探放水管理制度；做好防水計(jì)劃；成立“雨季二防”指揮部；組織雨季前“三防”大檢查；加強(qiáng)職工培訓(xùn)，保證安全生產(chǎn)。③物質(zhì)措施保證雨季防治水物資供應(yīng)。在礦井生產(chǎn)建中，尚未發(fā)生過(guò)大的水害，但是仍不能放松對(duì)水害的防治工作，具體應(yīng)做到：每年汛期前必須將井筒周?chē)膶?dǎo)水渠挖好疏通，并由專(zhuān)人負(fù)責(zé)。必須經(jīng)常檢查礦區(qū)地表是否存在導(dǎo)水裂隙或其它導(dǎo)水通道，發(fā)現(xiàn)裂隙導(dǎo)水通道，應(yīng)及時(shí)將其回填封實(shí)。28 / 284必須隨時(shí)觀察井下各種涌水現(xiàn)象，做好常規(guī)礦井水文地質(zhì)工作。必須經(jīng)常了解井田內(nèi)及周邊其它生產(chǎn)礦井開(kāi)采情況，掌握其采空范圍，涌（積）水情況，防止越界開(kāi)采，造成巷道相互貫通，采空區(qū)積水涌入礦井，造成涌（突）水事故的發(fā)生；本礦開(kāi)采后形成的采空區(qū)會(huì)有積水，應(yīng)加強(qiáng)管理。對(duì)有潛在危險(xiǎn)的地段，應(yīng)做到“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有掘必探，先探后采，先治后采”。本井田地層為一傾向 NW 的單斜構(gòu)造，煤層標(biāo)高由東南向西北逐漸遞減。含水層距主要可采煤層近，但其含水微弱，斷層不發(fā)育，含水層對(duì)煤層開(kāi)采影響小。由于采空區(qū)或采空破壞區(qū)較大，其積水入滲增加各礦井涌水量，據(jù)調(diào)查井田開(kāi)采 2 號(hào)煤層每個(gè)礦井涌水量大約為～ 3/d，受季節(jié)影響。各坑口涌水量情況見(jiàn)表 213，計(jì)算得各井田富水系數(shù)為 ～ 3/t。利用富水系數(shù)法計(jì)算當(dāng)開(kāi)采 2 號(hào)煤層生產(chǎn)能力達(dá)到 ，礦井涌水量為 2022～3120 m 3/d。開(kāi)采 10 號(hào)煤層礦井涌水量主要為煤層頂板 K2石灰?guī)r溶裂隙含水層水通過(guò)裂隙、采空裂隙入滲補(bǔ)給。礦井涌水量為 270～350m 3/d，利用富水系數(shù)法計(jì)算當(dāng)開(kāi)采 10 號(hào)煤層生產(chǎn)能力達(dá)到 120 萬(wàn) t/a 是時(shí)，礦井涌水量為2160～2800 m 3/d。表 213 礦 井 坑 口 涌 水 量 統(tǒng) 計(jì) 表 開(kāi) 采 煤 層 礦 井 坑 口 生 產(chǎn) 能 力（ Mt/a） 最 小 涌 水 量（ m3/d） 最 大 涌 水量 （ m3/d） 受 季 節(jié)影 響 排 水 設(shè) 備2 號(hào)煤井 350 400 受 2 臺(tái) 2DABX41 號(hào)井 310 390 受 2 臺(tái) 2DABX42 號(hào)3 號(hào)井 310 390 受 2 臺(tái) 2DABX410 號(hào) 船窩煤礦 270 350 受 2 臺(tái) 2DABX429 / 284本次設(shè)計(jì)，礦井正常涌水量為 90m3/h，最大涌水量 130 m3/h。1)地面供水水源：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，本礦井地面生活用水為擬在工業(yè)場(chǎng)地附近新建一口深水井深度達(dá)到奧灰水位，水質(zhì)符合飲用標(biāo)準(zhǔn)，水量豐富，通過(guò)潛水泵提升至地面高位水池，可作為地面生產(chǎn)、生活用水的供水水源。2)井下供水水源：礦井正常涌水量為 90m3/h，最大為 130m3/h,涌水排至地面后，經(jīng)凈化處理，可作為礦井井下消防、灑水及井下用水設(shè)施用水水源。七、其它開(kāi)采技術(shù)條件⑴2 號(hào)煤層頂?shù)装? 號(hào)煤層直接頂板主要為砂質(zhì)泥巖，局部為中砂巖、泥巖，厚度～，平均 ，本井田未對(duì) 2 號(hào)煤層頂?shù)装暹M(jìn)行采樣化驗(yàn)。本次收集到了王家?guī)X勘探時(shí) 2 號(hào)煤層頂板巖石力學(xué)性質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表 214），2 號(hào)煤層頂板屬半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬類(lèi)巖石，容易冒落好管理。表 214 主要巖石力學(xué)強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表 強(qiáng) 度巖 石抗壓強(qiáng)度（平均）MPa抗拉強(qiáng)度（平均）MPa抗剪強(qiáng)度（平均）MPa泥巖 粉砂巖 中砂巖 ⑵10 號(hào)煤層頂?shù)装?0 / 28410 號(hào)煤層的頂板為石灰?guī)r，厚度 ～，平均 。2022 年補(bǔ)充勘探時(shí)采 10 號(hào)煤層頂?shù)装鍘r樣進(jìn)行化驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表 215 ，10 號(hào)煤層頂板為半堅(jiān)硬類(lèi)巖石，裂隙節(jié)理發(fā)育，抗剪強(qiáng)度小易斷裂，較好管理。底板為軟弱巖石。表 215 頂?shù)装鍘r石力學(xué)試驗(yàn)成果表 抗壓強(qiáng)度（MPa） 坑剪斷強(qiáng)度（MPa） 抗剪編號(hào) 巖性 采樣位置變異范圍 平均 變異范圍 平均 內(nèi)摩擦角 凝聚力系數(shù)補(bǔ) 3 頂板石灰?guī)r 船窩煤礦 35176。26′ 補(bǔ) 3 底板泥巖 船窩煤礦 31176。40′ 據(jù)運(yùn)城市煤炭工業(yè)局運(yùn)煤安字(2022)87 號(hào)文“關(guān)于對(duì)山西曙光煤焦集團(tuán)船窩煤礦、河津海圣煤業(yè)有限責(zé)任公司 2022 年瓦斯等級(jí)鑒定的批復(fù)”,曙光集團(tuán)船窩煤礦開(kāi)采 10 號(hào)煤層，2022 年絕對(duì) CH4涌出量為 ,相對(duì) CH4涌出量為 ，絕對(duì) CO2涌出量 ,相對(duì) CO2涌出量；2022 年礦井絕對(duì) CH4涌出量為 ,相對(duì) CH4涌出量為，絕對(duì) CO2涌出量 ,相對(duì) CO2涌出量 ；曙光集團(tuán)船窩煤礦 3 號(hào)井開(kāi)采 2 號(hào)煤層，2022 年絕對(duì) CH4涌出量為 ,相對(duì) CH4涌出量為 ；絕對(duì) CO2涌出量 ,相對(duì) CO2涌出量；2022 年絕對(duì) CH4涌出量為 ,相對(duì) CH4涌出量；絕對(duì) CO2涌出量 ,相對(duì) CO2涌出量 ；曙光集團(tuán)船窩煤礦 2 號(hào)煤井