【文章內(nèi)容簡介】 按照地溫梯度進(jìn)行計(jì)算，金玉煤礦為地溫異常區(qū)，在開采800m 以下水平時(shí)，需要采取專門的降溫技術(shù)措施。五、水文地質(zhì) (一) 區(qū)域水文地質(zhì)特征陶棗煤田處在天山——秦嶺巨型緯向復(fù)雜構(gòu)造帶的東段北支，煤田呈東西向向斜構(gòu)造，西部因斷層影響成為向北傾斜的單斜構(gòu)造。煤田北部有走向近東西、落差 2022m的北山斷層，北盤上升，故北部為寒武系，由于地層向北傾斜，南部山脈也是寒武系，煤田處在兩山之間的丘陵地帶。區(qū)域內(nèi)地表水系比較簡單，無較大河流和泉源，大部分地區(qū)被第四系黃土層所覆蓋。地形東北高，西南低，分布著許多南北向沖溝和東西向季節(jié)性小溪。區(qū)域內(nèi)較大的河流為蟠龍河，發(fā)源于井田東側(cè)的陳郝泉，向西流經(jīng)洪村、鄒塢至安陽與大沙河交匯注入微山湖。蟠龍河支流由東向西從井田內(nèi)穿過，是季節(jié)性河流，出境后匯入蟠龍河主流，流入微山湖。蟠龍河寬 15~20m，河床坡度由東向西為2‰，地表水系比較簡單。井田中部有一人工排洪渠，僅于雨季用于排洪，枯水季節(jié)無水。區(qū)內(nèi)塌陷區(qū)雨季常有積水，也有溝渠疏水。但距井田較遠(yuǎn)，對井田充水關(guān)系不大。 (二) 區(qū)域含（隔）水層1．松散沉積物含（隔）水層..由第四系粘土、砂質(zhì)粘土、砂、砂礫層組成，厚 0～26m，第四系上部砂層連續(xù)性好，接受大氣降雨和地表水的直接補(bǔ)給，單位涌水量 ～，據(jù)地面水井觀測及井下涌水量受地表水的補(bǔ)給關(guān)系，證明第四系滲透性良好。松散層中部含多層粘土、砂質(zhì)粘土,隔離了含水層上部與下部的水力聯(lián)系。水化學(xué)類型以重碳酸鹽型為主，礦化度中等。2．石炭系太原組含水層1）第三層石灰?guī)r：厚 ~，平均 ，致密堅(jiān)硬、質(zhì)純，含隧石，屬裂隙巖溶承壓水。2）第五層石灰?guī)r：厚 ~ 平均 ，質(zhì)純致密，雖易賦存裂隙巖溶水，但含水量較三灰弱，充水含水層為裂隙巖承壓水類型，對礦井涌水量影響較小。3）第八層石灰?guī)r：厚度一般在 左右，據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)單位涌水量，水質(zhì)類型屬重碳酸鈣。4）第十層灰?guī)r：厚度 ~，平均 。為 16 層煤的頂板，致密質(zhì)純，為礦井的直接充水含水層。本層屬水類型為裂隙巖溶承壓水，水質(zhì)類型為重碳酸鈣。5）第十四層灰?guī)r（徐家莊灰?guī)r）：厚 8~25m，平均 10m，灰白色，組織致密，水質(zhì)類型為重碳酸鈣。本含水層距 18 層煤僅 ，距離較近，應(yīng)加以注意。3．二疊系山西組厚度 116m～148m，平均約 127m。巖性以粗碎屑巖為主，砂巖的含量比例較高，其次為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、雜色泥巖及煤層。本組底界以 2 煤層下部的砂巖（有的相變?yōu)榧?xì)砂巖與粉砂巖互層或粉砂巖） ，富水性弱。4．二疊系石盒子組總厚度 410～430m，有奎山砂巖，為含水性弱。5．侏羅系（J 3）以紫紅色、棕紅色、豬肝色礫巖和砂巖為主，間夾雜色砂質(zhì)泥巖，通稱為紅層。是干燥高溫氣候條件下的陸相沉積。本區(qū)域含水性弱。6．奧陶系馬家溝石灰?guī)r：厚約 800m，是本區(qū)基底厚含水層，深灰色，致密質(zhì)，上距 18 層煤約 50m。正常情況下對開采影響不大，但因構(gòu)造影響奧灰與含水層、煤層對口時(shí)，會(huì)使礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜化，并威脅礦井安全。.. (三)礦井充水因素各主要充水含水層的靜儲(chǔ)量有限，以動(dòng)儲(chǔ)量為主，主要補(bǔ)給水源為大氣降水，地表水、地下潛水等。 通過含水層露頭、裂隙帶、斷裂帶、巖石溶洞、老窯古空、未封閉和封閉不良鉆孔及采空冒落、裂隙帶等不同導(dǎo)水通道涌入礦井。正常情況下，金玉煤礦淺部含水層裂隙巖溶發(fā)育，涌水量大，隨深度加大而涌水量逐漸變小，垂深 170m以上的井巷受大氣降水影響明顯，特別在雨季尤為突出，涌水量增大 12 倍，但隨井巷深度的增加，大氣降水對井巷影響逐漸減弱。按充水形式分述如下：1．大氣降水：礦井每年 6 月 20 日至 9 月底，雨季汛期是礦井水的補(bǔ)給來源，歷年來的觀測結(jié)果是：礦井涌水量增加，但對礦井開采影響不大。2．地表水：礦井開采煤層距地表較遠(yuǎn)，開采煤層薄，下沉量少，且無較大斷層出露形成補(bǔ)給通道，故地表水對礦井補(bǔ)給較小，對采礦影響不大。3．含水層水：主要有三灰、八灰、十灰、十四灰、奧陶系石灰?guī)r等含水層，金玉煤礦由于受采空區(qū)積水影響，各個(gè)含水層均已充水。4．?dāng)鄬铀罕緟^(qū)共有大中型斷層 12 條，并且小斷層較發(fā)育。以往 XX 礦區(qū)曾對北山大斷層的導(dǎo)水性做過許多工作，已證明該斷層不導(dǎo)水。井田內(nèi)大部分?jǐn)鄬訛閴号ば院蛷埮ば裕瑝号ば越Y(jié)構(gòu)的斷層突水事例很少，部分?jǐn)鄬颖换鸪菐r巖墻侵入，增加了隔水性能。鄰近礦井巷道揭露的南北向斷層具有張性，有富水和導(dǎo)水性。5．老空區(qū)積水：黃貝礦的主采煤層為第 11118 層煤，從我們掌握的資料來看，其開采情況為：黃貝煤礦井下一水平（110m）及 F12 斷層以上塊段已經(jīng)采空；二水平 14 煤開采下限為380m，16 煤開采下限為暗斜井以東476m、暗斜井以西425m；17 煤開采下限為暗斜井以東470m、暗斜井以西375m；18 煤二水平及以下未開采。 據(jù)調(diào)查，黃貝煤礦范圍內(nèi)（包括地方煤井）開采 11118 層煤下限以上采空區(qū)均已充水。目前水位標(biāo)高+70m，積水量大約 萬 m3以上。其中：14 煤層采空區(qū)面積 萬 m2，積水量 27 萬 m3。16 煤層采空區(qū)面積 萬 m2，積水量 萬m3。17 煤層采空區(qū)面積 萬 m2，積水量 萬 m3。18 煤層采空區(qū)面積 萬m2，積水量 84 萬 m3。..金玉煤礦淺部含水層裂隙巖溶發(fā)育，涌水量大，隨深度加大而涌水量逐漸變小，深部主要是本井的采空區(qū)水。金玉煤礦上部的黃貝煤礦開采的老空水是今后安全開采的重大隱患，除留足防水煤柱外，還應(yīng)采取安全預(yù)防措施，探明老空水邊界，做到有針對性地預(yù)防。 (四)礦井涌水量充水主要來自各個(gè)含水層水和采空區(qū)積水,根據(jù)相關(guān)水文地質(zhì)資料分析，礦井主要受 11118 層煤采空區(qū)積水影響，在下一步開采時(shí)礦井涌水量將有所增加。根據(jù)《安陽煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》 ，礦井涌水量主要來自原黃貝礦井的采空區(qū)水和各個(gè)含水層水，預(yù)計(jì)本礦正常涌水量為 ，最大涌水量為 ,可以作為設(shè)計(jì)依據(jù)。六、對資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告的評(píng)價(jià)及存在的問題（一）對資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告的評(píng)價(jià)原地質(zhì)報(bào)告勘探程度達(dá)到精查。整個(gè)黃貝區(qū) 已施 工 鉆 孔 150 個(gè) ， 平 均 個(gè) / km2，工 程 線 距 500～ 700m， 孔 距 小 于 線 距 。 本 區(qū)是黃貝勘探區(qū)的一部分，區(qū)內(nèi)各可采煤層均已進(jìn)行了多年開采，煤層、煤質(zhì)及地質(zhì)構(gòu)造已經(jīng)基本查明，煤層較穩(wěn)定，構(gòu)造復(fù)雜程度中等。總 體 上 勘 查 工 程 的 控 制 已達(dá)到探明的地質(zhì)可靠程度。分析認(rèn)為：該井田勘探程度基本滿足技改初步設(shè)計(jì)要求。（二）存在問題及建議1．黃貝井積水區(qū)防隔離煤柱留設(shè)時(shí)，必須以黃貝井 14 層二水平東西大巷作為積水區(qū)邊界，并考慮二水平大巷北側(cè)的突出巷道，如：炸藥庫、壓風(fēng)機(jī)房、西二上山底部車場等進(jìn)行煤柱留設(shè)，隔離煤柱之內(nèi)不得施工任何巷道，以防積水區(qū) 的高壓水從煤層頂板灰?guī)r裂隙潰入,并沖刷煤體形成突水通道。2．F39 號(hào)斷層以北狹窄的塊段中,淺部有黃貝井積水區(qū)，深部斷層相互交叉切割，多為東西向的張性導(dǎo)水?dāng)鄬樱M窄的塊段中去掉積水區(qū)防隔離煤柱及斷層防水煤柱，已形不成布置工作面的條件，建議設(shè)計(jì)中對 F39 以東區(qū)域不予考慮。3．井田深部邊界處 F28 斷層落差 8～70m，與北山邊界大斷層之間的塊段狹窄，構(gòu)造復(fù)雜，局部有火成巖床侵入，去掉斷層防水煤柱，已形不成工作面，建議將該塊段列為暫不能利用儲(chǔ)量，避免巷道揭露 F28 號(hào)大斷層增加防治水工作的難度。..4．18 層煤距奧灰承壓含水層較近，受水威脅嚴(yán)重，防治水難度大，費(fèi)用高，18層煤本身為局部開采，建議將 18 層煤列為暫不能利用儲(chǔ)量。5．?dāng)鄬臃浪褐粼O(shè)時(shí)，必須先探清斷層的確切位置，再進(jìn)行留設(shè)，確保斷層防水煤柱的有效寬度。6．F38 逆斷層落差 70m，F(xiàn)41 正斷層落差 25m，F(xiàn)42 正斷層落差 50m，相對開拓巷道前進(jìn)方向均為對盤上升，由于落差較大，煤層與對盤含水層對口或者接近，在過斷層之前需按有關(guān)規(guī)定打鉆探明斷層的導(dǎo)水性，如果斷層導(dǎo)水需進(jìn)行預(yù)注漿加固后方可穿過，過斷層時(shí)巷道需提前在本盤平推，盡量在距對盤含水層較遠(yuǎn)的巖層中穿過斷層，不得在對盤的 17 層煤以下穿過斷層，以防斷層導(dǎo)水。7．F38 走向逆斷層落差 70m，將本區(qū)自然分割為上部與下部兩大塊段，其上部區(qū)塊段的礦井排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可按以上涌水量預(yù)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其下部塊段的礦井涌水量需在上部塊段開采后，根據(jù)實(shí)際涌水量和補(bǔ)做水文地質(zhì)工作后計(jì)算的涌水量來確定。8．17 煤層在一定程度上受奧灰承壓水威脅，建議設(shè)計(jì)部門對 17 煤層的開采方案進(jìn)行專題研究。9．井田西部與閆布煤礦相鄰，屬同層開采，在今后生產(chǎn)過程中，雙方需進(jìn)行定期互相調(diào)查，并交換礦圖，杜絕越界越層開采。10．對封孔質(zhì)量不合格的鉆孔要采取相應(yīng)的治理措施，防止鉆孔導(dǎo)水。11．建議礦井排水系統(tǒng)應(yīng)留有一定的富余能力，應(yīng)考慮突發(fā)水害的因素，泵房預(yù)留水泵位置，以備安裝應(yīng)急排水水泵，以提高礦井強(qiáng)排抗突能力。12．建議建立完善地下水動(dòng)態(tài)觀測系統(tǒng)，以利于了解地下水動(dòng)態(tài)，進(jìn)行水害分析、預(yù)報(bào)和制定綜合防治水措施。13．定期收集、調(diào)查和核對井田內(nèi)和相鄰煤礦的生產(chǎn)情況，在井上、下工程對照圖或采掘工程平面圖上標(biāo)注其位置、開采范圍、年限和積水等情況，為防治老空(巷)水害提供可靠依據(jù)。14．礦井井口和工業(yè)場地內(nèi)重要建筑物標(biāo)高設(shè)計(jì)均應(yīng)高于當(dāng)?shù)匕倌暌挥龊樗?，還應(yīng)做好雨季“三防”工作，建立完善地面疏水、防水和排水系統(tǒng)，以防河洪內(nèi)澇危害。對井田內(nèi)地表滲漏裂隙、采動(dòng)塌陷和巖溶陷落等及時(shí)處理，以防大氣降水、地表水大量下滲井下造成危害。..第二章 礦井開拓第一節(jié) 井田境界及儲(chǔ)量一、井田境界根據(jù)采礦許可證金玉煤礦范圍由以下 11 個(gè)拐點(diǎn)限定，東西傾向 4500m，南北走向2900m。面積約 ，標(biāo)高為＋70～1000m。金玉煤礦境界拐點(diǎn)坐標(biāo)值點(diǎn) 號(hào) X 坐 標(biāo) Y 坐 標(biāo) 點(diǎn) 號(hào) X 坐 標(biāo) Y 坐 標(biāo)1 7 2 8 3 9 4 10 5 11 6 二、井田儲(chǔ)量(一)儲(chǔ)量計(jì)算原則：根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》有關(guān)規(guī)定和煤炭工業(yè)技術(shù)政策，結(jié)合井田資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告資料，本井田參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層有 14 煤、16 煤、17 煤、18 煤；柴煤屬局部可采。1．工業(yè)指標(biāo)：根據(jù)《安陽煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》確定煤層最低可采厚度為＞，原煤最高灰分不大于 40%。..2． 計(jì) 算 方 法 ： 該 區(qū) 煤 類 主 要 為 肥 煤 ， 煤 層 傾 角 一 般 在 12176。～ 26176。之 間 ，一般在 20176。左右，總體屬緩傾斜地層。按規(guī)范要求，資源/儲(chǔ)量估算利用地質(zhì)塊段法，在煤層底板等高線圖上進(jìn)行。煤層傾角＞15176。，使用煤層斜面積和真厚度。3．視密度：各煤層視密度均為 。(二)各級(jí)儲(chǔ)量計(jì)算根據(jù)礦井生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告和采礦許可證，金玉煤礦可采或局部可采煤層為柴煤、14煤、16 煤、17 煤和 18 煤，參加資源儲(chǔ)量估算的煤層共 5 層，分別為 14 煤、16 煤、17煤、18 煤和柴煤。煤類為肥煤。1．礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量經(jīng)計(jì)算，保有煤炭地質(zhì)資源儲(chǔ)量 萬噸，全部為肥煤。2．礦井工業(yè)儲(chǔ)量按照有關(guān)計(jì)算規(guī)定，礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量計(jì)算公式：礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量=（111）+(331)+(332)+(333)kk——可信度系數(shù)，取 ～。地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，k 值??；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定的礦井，k 值取 。本礦井 k 值取 。本井田共有礦井工業(yè)儲(chǔ)量 萬噸。3．礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（1）斷層煤柱斷層防水煤柱計(jì)算：根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》(試行)所推薦公式計(jì)算：≮?式中：L——煤柱留設(shè)的寬度，m； K——安全系數(shù)(一般取 2～5)，取 3； M——煤層厚度或采高，14 煤厚 左右； P——水頭壓力(kgf/cm 2)，65～85kgf/cm 2。 Kp——煤的抗張強(qiáng)度(kgf/cm 2)，根據(jù)有關(guān)資料，取 10kgf/cm2。依據(jù)以上公式，經(jīng)計(jì)算，煤層斷層防水煤柱寬度為 ～，均較小。根據(jù)資源..儲(chǔ)量報(bào)告，雖然斷層導(dǎo)水性較弱，但隨著煤炭開采后地層移動(dòng)，應(yīng)力重新分布，斷層導(dǎo)水性會(huì)發(fā)生變化；考慮到斷層對煤層破壞的影響，大斷層旁側(cè)小斷層發(fā)育，斷層位置和傾角在小范圍內(nèi)的變動(dòng)等因素，對落差較大的斷層要嚴(yán)加控制，在斷層兩側(cè)留設(shè)一定寬度的煤柱。斷層煤柱的留設(shè)，主要考慮斷層落差的大小。根據(jù)相關(guān)規(guī)定和鄰區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，落差 20～50m 的斷層，其兩側(cè)留設(shè)煤柱寬度為 30m；落差≥50m 的斷層，其兩側(cè)留設(shè)煤柱寬度為 50m。落差≥100m 的斷層，其兩側(cè)留設(shè)煤柱寬度為 100m。（2）邊界煤柱根據(jù)有關(guān)規(guī)定和開采設(shè)計(jì)要求，金玉煤礦邊界煤層開采均需留設(shè)保護(hù)煤柱。金玉煤礦邊界煤柱留設(shè)寬度為 30m。（3）采空區(qū)防水煤柱對于區(qū)內(nèi)原黃貝煤礦各煤層的采空區(qū)，據(jù)調(diào)查均已充水。為了生產(chǎn)安全，本次資源儲(chǔ)量估算時(shí)，從采空區(qū)下限向外沿傾向留設(shè)了水平距離 100m 寬防水煤柱。（4）村下開采根據(jù)**科技大學(xué)資源與環(huán)境工程研究院編寫的《**金玉礦業(yè)有限責(zé)任公司金玉煤礦建筑物下壓煤開采方案設(shè)計(jì)》 ，開采深度在600m 以下，對地面影響不大，井田內(nèi)村莊下壓煤可全采。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量：礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源量，本礦井的設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量為 萬噸。4．礦井可采儲(chǔ)量（1）工廣煤柱井田內(nèi)工業(yè)廣場煤柱主要占?jí)?14 煤、16 煤、17 煤、18 煤，根據(jù)巖層塌陷角經(jīng)驗(yàn)角度，煤層上覆第四系以 45176。