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正文內(nèi)容

礦業(yè)有限公司阜康泉水溝煤礦規(guī)劃(編輯修改稿)

2024-08-29 21:16 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ,局部裂隙發(fā)育的粉、細砂巖。阜康小黃山區(qū)Ⅲ-,?m,為富水性弱的含水層,水質(zhì)為中等~強礦化,SO4ClHCO3-KNaCaMg型水。該含水層組富水性弱,為弱含水層組。3.下侏羅統(tǒng)八道灣組含煤巖系含(隔)水層(1)八道灣組上部隔水層(G1)為侏羅系八道灣組上段(J1b3)地層,即34號煤層以上。巖性主要以灰—深灰色粉砂巖為主,局部為細砂巖及薄層粗砂巖,砂巖為泥質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié),裂隙不發(fā)育,本次鉆孔沒有完全揭露此層段。147—m,地層呈厚層狀,厚度為0~295m,簡易水文未見異常,故視為隔水層。(2)八道灣組含煤巖系裂隙含水層(H3)為侏羅系八道灣組中段(J1b2)至侏羅系八道灣組下段(J1b3)44號煤層,該層在全礦井存在,是井田內(nèi)含煤巖系的主要含水層。含水層巖性以中、粗砂巖、砂礫巖及煤層為主,包含了井田內(nèi)所有可采煤層(353334443和44)。含水層和隔水層以互層形式組成,煤層之間由粉砂巖、泥巖等隔水層隔離,具承壓性,含水層間不具有水力聯(lián)系,或水力聯(lián)系弱。據(jù)鉆孔揭露,~,145勘探線火區(qū)厚度為273m,146勘探線火區(qū)厚度為250m,因此。水位標高+~+。此含水層組富水性弱,透水性差,為弱含水層組。水質(zhì)為HCO3-SO4-Mg2+(Ca2+),~。此含水層主要受大氣降水、雪融水、燒變巖潛水的順層補給。(3)八道灣組下部相對隔水層(G2)為侏羅系八道灣組下段(J1b3)44號煤層下部地層,~,巖性主要以粉、細砂巖、泥巖和薄煤層為主,含45號煤層和3~4層薄煤線,該地層底部為粗粒相巖石,顏色為灰~灰黑色,致密,泥質(zhì)膠結(jié)占大多數(shù),為相對隔水層。4.三疊系黃山街組(T3hs)相對隔水層(G3)分布在井田北部邊界,為灰綠色粉、細砂巖組成,厚0~103m,致密,泥質(zhì)膠結(jié)占大多數(shù),為相對隔水層。5.燒變巖裂隙潛水含水層(H4)燒變巖裂隙潛水含水層由于煤層自燃而產(chǎn)生的巨大裂隙而形成,燒變巖石較為破碎,裂隙相對發(fā)育,具有一定的儲水空間,另外也是較為良好的透水通道。據(jù)鉆探驗證和磁法勘探的結(jié)果,井田主要煤層如444439號等煤層近地表處大部已自燃,地表出露寬度100~300m,燒變巖深度一般為250~550m,44號煤自燃最為發(fā)育,燒變巖底界146勘探線最深+500m標高,燒變寬度最大達300m左右,規(guī)模極大。地質(zhì)報告控制火燒底界一般為標高+750m左右,深度約100~200m,其中44號煤層自燃深度最為發(fā)育,146—2鉆孔驗證了火燒底界至+500m標高,火燒深度達到500m。三、地下水與地表水及各含水層間的水力聯(lián)系1.區(qū)域含水層地下水區(qū)域含水層地下水對井田地下水的補給,由于井田基巖含水層具成層性,其間只能通過地表的風(fēng)化裂隙或?qū)娱g裂隙補給,而且富水性弱,因而其補給量較小。2.地表水根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)昌吉水文水資源勘測局白楊河觀測站2004水文年的觀測資料,最大洪流量44m3/s。表222 2004年白楊河流量年統(tǒng)計表月份項目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均流量(m3/s)最大流量(m3/s)出現(xiàn)日期182826222020411181最小流量(m3/s)出現(xiàn)日期3128114312729211201996年新疆煤田地質(zhì)局水文隊在礦區(qū)設(shè)立了兩個觀測站。一個是在白楊河上選選擇了一處水流平緩、河床順直的河段作為觀測站;另一個是在井田西面的泉水溝選擇了一個流量較大,有代表性的泉作為觀測點。經(jīng)過三個月的觀測,獲得了具體的觀測資料。表223 白楊河及泉水溝長觀泉觀測站觀測結(jié)果簡表觀測站觀測方法96年7月22日96年8月4日96年8月13日96年8月23日96年9月4日96年9月19日96年9月28日96年10月8日96年11月18日平均值流量氣溫℃水溫℃白楊河上斷面浮標法(m3/s)下斷面浮標法(m3/s)泉水溝長觀泉堰測法(l/s)從上述兩表所列的數(shù)據(jù)可以看出:白楊河水流量受季節(jié)影響而發(fā)生變化,七、八月流量較大,到十月以后銳減;且河水在運動過程中有一定的漏失量,漏失量中有一部分通過滲透補給地下含水層,因此礦區(qū)河流是地下水含水層的主要補給來源之一。其次,泉水溝的長觀泉流量隨著河水流量的增減而增減,說明了燒變巖裂隙含水層與地表水有著密切的水力聯(lián)系,其聯(lián)系是通過燒變巖中極其發(fā)育的裂隙而實現(xiàn)的。1997年井田東鄰礦井大黃山七號井發(fā)生淹井時,礦方曾對白楊河流量進行了五個測站的觀測,~,說明其對燒變巖的補給量是很大的,而第四系孔隙含水層是地表水對燒變巖裂隙含水層補給時的良好通道。另外,燒變巖含水層與地表水的水力聯(lián)系,可以從所取的水化學(xué)分析樣的結(jié)果中得出結(jié)論:白楊河水樣的水化學(xué)類型為HCO3-SO42-Ca2+型水;而泉水溝燒變巖中出露的泉的化學(xué)類型也為HCO3-SO42-Ca2+Mg2+型水,它們的水化學(xué)類型相同。因此,地表水是燒變巖裂隙含水層的重要補給來源。3.大氣降水大氣降水對地下水的補給是很少的,一方面是由于礦區(qū)氣候干旱,年降水量少(年均205mm)而集中;另一面由于地表坡度大易轉(zhuǎn)為地表逕流,不易補給地下水。四、地下水的化學(xué)特征井田的地下水和白楊河地表水的化學(xué)類型均為HCO3-SO42-Ca2+型。1.礦井水(HCO3-SO42-Ca2+型)井田范圍內(nèi)沒有正在開采的礦井,借用東鄰礦井大黃山七號井的化驗成果。分布于煤系地層(H2)含水層中,主要通過燒變巖裂隙接受白楊河水的補給,其次是風(fēng)化裂隙,構(gòu)造裂隙及采空區(qū)裂隙接觸融雪水及大氣降水的補給,然后為順層微弱補給,~,~,礦化度低,為淡水,中性水,微硬水。 2.白楊河地表水(HCO3-SO42-Ca2+型)~ g/L,總硬度(以CaCO3計)~ mg/L,~,礦化度低,為淡水,軟水,中性水,各項化驗指標都符合飲用水標準,水質(zhì)較好。3.1464抽水孔地下水(HCO3-SO42-Ca2+型)~ g/L,總硬度(以CaCO3計)~ mg/L,礦化度低,為淡水,軟水,中性水,各項化驗指標都符合飲用水標準,水質(zhì)較好。4.1472抽水孔地下水(HCO3-SO42-Mg2+-Ca2+型)~ g/L,總硬度(以CaCO3計)~ mg/L,礦化度較高,為微咸水,軟水,中性水,稍經(jīng)處理各項化驗指標都符合飲用水標準,水質(zhì)較好。以上情況說明,在煤系地層中,由于上部燒變巖裂隙極發(fā)育,地層滲透性強,白楊河水的逕流和補給條件佳,地下水運移較快,礦化度相對較低,也可以說明地下水在的運移過程中,因為白楊河水補給充足,礦化度增加較為緩慢,水質(zhì)相對變化不大,礦井水屬淡水,中性水,微硬水。五、礦井涌水量預(yù)計根據(jù)地質(zhì)報告提供資料,礦井+。此結(jié)果不包含燒變巖含水層的突、潰水量。六、井田水文地質(zhì)類型及其復(fù)雜程度井田發(fā)育的含水層,對未來礦井涌水而言,孔隙含水層僅是地表水補給其它含水層的通道,基巖風(fēng)化裂隙水規(guī)模有限,且不直接充水含水層,基巖裂隙水是直接充水含水層,但其富水性弱,不是決定井田水文地質(zhì)條件的主要因素,起決定因素的是燒變巖裂隙含水層,裂隙發(fā)育,富水性強,和白楊河地表水有水力聯(lián)系而獲得補給能力強,它分布的位置正是主要煤層的上部,恰似一個天然的蓄水池,通過煤層開采或頂板坍塌裂隙極可能進入巷道系統(tǒng),~m,富水性極強,確定了礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬于復(fù)雜類型,即二類三型。 第三章 充水因素分析一、礦床充水因素分析根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件、井田水文地質(zhì)條件以及礦床在井田內(nèi)的分布情況,初步查明影響井田礦床充水的主要因素為地表水、地層巖性、大氣降水、燒變巖裂隙水、老窯及采空區(qū)積水。現(xiàn)分述如下:1.地表水由南向北穿越井田的白楊河發(fā)源于博格達山主峰的冰川區(qū),河水流量隨季節(jié)而變化,主要由融化的雪水與泉水補給,最大流量在7~8月份,最大洪流量150m3/s,是區(qū)域內(nèi)流量最大的河流。該河不僅流量大,而且河水在運動過程中有一定的漏失量,漏失量中有一部分通過滲透補給地下含水層。1998年曾對白楊河流量進行了五個測站的觀測,~,說明地表水通過第四系孔隙含水層對燒變巖裂隙含水層進行了充足良好的補給,并且補給量很大。因此,白楊河地表水是井田礦床充水的主要來源。2.地層巖性井田內(nèi)賦煤地層為侏羅系八道灣組地層,其巖性主要以泥巖、粉砂巖等細顆粒狀的巖性為主,局部夾有粗砂巖、礫巖及煤層。通過結(jié)合本礦井1451472孔的抽水試驗結(jié)果,~,~m,這表明井田賦煤地層的滲透性差,富水性弱,說明井田賦煤地層巖性不利于礦床充水。位于八道灣地層以北下伏的三疊系地層和上部的三工河、二疊系地層的巖性均以細顆粒狀的泥巖、粉砂巖等為主,其地層巖性組合與上述八道灣組賦煤地層巖性組合相似,不利于井田地下水的形成,從而對井田礦床充水作用意義不大。3.大氣降水侏羅系八道灣地層巖性為一套以湖沼相為主夾有河流相的含煤碎屑沉積巖。泥巖、粉砂巖等細顆粒巖石柔軟不透水,經(jīng)風(fēng)化后,地面坡度較大;砂巖堅硬且厚度大,地表常以陡坎出露,接受降水補給的面積甚微,加上大氣降水容易形成地表徑流,向地勢較低處流淌,因此大氣降水對礦床充水的影響較弱。4.燒變巖裂隙水井田內(nèi)444439以及38號煤層在地表發(fā)生火燒,火燒范圍呈條帶狀東西向展布。巖石受烘烤或火燒后形成燒變巖,其裂隙極其發(fā)育,容易接受地表水以及大氣降水的補給而形成燒變巖裂隙水,它是井田礦床充水的主要因素。5.老窯及采空區(qū)積水在井田內(nèi)的廢窯,由于關(guān)停、廢棄時間較長,井內(nèi)和采空區(qū)有一定數(shù)量的滲水積存,尤其是東鄰礦井八號井在1996年進行井下巷探時,與白楊河河床水溝通,導(dǎo)致礦井整個被淹,積水估計可達3萬立方米。由于今后開采的各煤層地處礦床淺部,一旦與廢窯或采空區(qū)貫通,將會出現(xiàn)老窯或采空區(qū)積水直接灌入礦井,因此對礦床的充水,具有一定的可能性。二、生產(chǎn)礦井充水因素分析井田內(nèi)各煤層主要接受含煤地層和燒變巖含水層地下水直接或間接的充水,當煤層開采到一定深度時,井下采空區(qū)達到一定規(guī)模后,煤層間的巖層勢必坍塌或陷落,其產(chǎn)生的冒裂帶與上部燒變巖及采空區(qū)溝通造成突水。第四章 礦井水害治理方案第一節(jié) 礦井發(fā)生突水的原因分析礦區(qū)充水水源,正常情況下為頂板的孔隙裂隙含水層,并受地表水、大氣降水影響,但因該含水層富水性極弱而水量較小,不會對礦井生產(chǎn)造成威脅。燒變巖裂隙發(fā)育帶是礦區(qū)最危險的充水通道,一方面它具有發(fā)育的裂隙和很好的含水性,且與地表水體(白楊河)直接相聯(lián),另一方面它分布的位置正是主要煤礦的煤層的上部,恰似天然蓄水池,透水事故都是燒變巖與潛水含水構(gòu)造溝通的結(jié)果。泉水溝煤礦位于天山腳下白楊河岸邊,開采區(qū)域淺部采空區(qū)密集,廢巷及老窯采空區(qū)位置、范圍不甚明了而積水甚多,且主采煤層上方還覆蓋有第四系底部砂礫石強含水層(厚7~10m,q=~)、燒變巖含水體(富水性特征、水量、補給通道不詳)和煤系砂巖含水層。因此,水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜,礦井水患嚴重。井田主內(nèi)主要含煤地層為八道灣組下段(J1b1)和八道灣組中段(J1b2)??刹杉熬植靠刹擅簩訛?444333536號,共8層煤,煤層大部分為中厚-特厚煤層,煤層頂板巖性主要由中、細粒砂巖和泥巖組成,阻隔水性能較差,開采后覆巖破壞移動范圍較大,破壞影響程度較為劇烈。根據(jù)疆內(nèi)礦井所發(fā)生的突水事故總結(jié)有以下幾點原因:1.礦井排水能力不足。水倉容量小,水泵裝備差。沒有抗災(zāi)能力。2.掘進時未先探后掘,盲目揭露老空區(qū)或火燒區(qū)積水,導(dǎo)致礦井突水。3.鉆孔封孔不徹底,回采或掘進時遇未封孔鉆孔,導(dǎo)致礦井突水。4.未留設(shè)足夠防水煤柱,導(dǎo)致老空區(qū)、火燒區(qū)積水或地表水突入井下。5.礦井工業(yè)場地標高較低,未留設(shè)足夠的防洪措施,夏季洪水淹過場地,灌入井下。第二節(jié) 礦井水防治的整體方案一、礦井水防治整體思路的確定礦井水防治工作的整體思路可分為兩種,一種是以排為主,是將主要的資金和設(shè)備及管理重點放在對礦井水的抽排上,一種是以“截、堵”相結(jié)合的方式,是將主要的資金和設(shè)備及管理重點放在對礦井水源頭的控制上,下面簡單對兩種方式進行一下分析:以排為主方式:費用計算:電費=*1016090022*=1016090022為采納的初步設(shè)計中計算得出的年電耗,以+650水平為準;;人工費:*12*3*2000=2563200元合計:(+25
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