青山煤矿防治水方案设计(编辑修改稿)

青山煤矿防治水方案设计(编辑修改稿)内容摘要：

，井下采空区中可能有积水存在，但位置和规模不祥，矿井在以后的生产过程中应加强探放水工作。 （ 2） 小煤矿、老窑采空区积水 矿井采空区、 小煤矿、老窑内存在着一定的积水，是浅部矿井开采的重要充水因素，在开采浅部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水 源。 （ 3）小窑开采情况 青山 煤矿由原 铜山县青山 煤矿、 大吴 煤矿、 湖里 煤矿与十 青山 煤矿煤矿整合而成。 青山 煤矿原属私营独资企业，井田面积。 设计生产规模 3万 t/a，主要开采 5 号煤层，矿井范围内 5 号煤东面已全部采空，开采损失量 19 万 t。 矿井采用平硐开拓。 大吴 煤矿原属个体，井田面积。 设计生产规模 6 万 t/a，主要开采 5 号、 12 号、 15 号煤层，矿井范围内 5 号煤、 12 号煤西面已全部采空， 15 号煤 +1836m 标高以上已采空，矿井开采损失量 46 万 t。 矿井采用平硐开拓。 十 青山 煤矿原属私营 企业，井田面积。 设计生产规模 3 万t/a，主要开采 5 号煤层，矿井范围内 5 号煤已全部采空，开采损失量 9万 t。 矿井采用平硐开拓。 湖里 煤矿原属个体，井田面积。 设计生产规模 3 万 t/a，主要开采 5 号煤层，矿井范围内 5 号煤西面已开采，开采损失量 8 万 t。 矿井采用平硐开拓。 老窑 和采空区 的积水对该矿的开采没有造成较大的水害威胁。 但是，矿井在首采工作面回风巷和接近浅部煤层巷道掘进时，必须采取可靠的盘县洒基镇二排煤矿防治水设计 13 探放水措施。 并对老窑的分布情况标绘在井上下对照图和采掘工程平面图上，以便指导矿井安全生产。 采掘 工程必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。 同时坚持“有疑必停”的原则。 防止采空区积水及老窑积水的突然涌出。 老窑老空水积水量估算： sinKMahW  式中， W――老空积水量， m3； M――采厚， m； a――老窑老空走向长度， m； h――老窑老空垂高， m； α――煤层倾角，（176。 ）； K――老空的充水系数，一般采空区取 － ，煤巷取 － ，岩巷取 －。 计算得 青山 煤矿老窑老空水积水量 W＝ 32283m3。 四、矿井设计生产 能力及服务年限 ①矿井工作制度 矿井设计按年工作日 330 天计算，每天四班作业，每班 6h。 ②矿井设计生产能力及服务年限 矿井设计可采储量 万 t，储量备用系数取 ，服务年限为： 服务年限＝设计可采储量 /（井型 储量备用系数） ＝ （ 301. 4）＝ 根据计算结果，矿井服务年限为。 五、矿井通风、瓦斯及抽放 矿井通风 盘县洒基镇二排煤矿防治水设计 14 根据 江苏 省煤矿设计院二ＯＯ八年九月提交的《 铜山县青山镇青山煤矿（整合）安全专篇 》 ，设计采用中央并列式通风方式，通风方法为抽出式。 新鲜风流分别由主平 硐、副平硐进入，乏风通过回风平硐排出。 回采工作面和各掘进工作面均采用独立进风和独立回风，回采工作面采用“ U”型通风，掘进工作面通风采用局部通风机压入式。 矿井总风量为43m3/s。 矿井选用防爆对旋式轴流通风机： FBCDZ6№ 14B，二台， n＝ 980rpm，（一台工作、一台备用）， 风量 ,风压 5371750Pa。 配套电机型号 YBFe280S6，功率 45 2kw。 掘进工作面采用局部通风机进行压入式通风，实现双风机双电源，且主、备用风机必须实现自动切换；掘进工作面采用 型 通风机压入式供风，其风量为 150250m3/min， 功率 2kw,电压 660v。 采用直径为 600mm 的矿用阻燃风筒。 瓦斯情况及 矿井瓦斯抽放 根据黔能源发 ［ 2020］ 252 号 “关于对六 铜 水市煤炭局《关于煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的报告》的批复”， 青山 煤矿 为 煤与瓦斯突出 矿井，矿井绝对瓦斯涌出量为 ， 相对瓦斯涌出量为。 根据 江苏 省煤矿设计院二ＯＯ八年九月提交的《 铜山县青山镇青山煤矿（整合）安全专篇》 ，设计在回风平硐南面 50m 处建瓦斯泵房，面积320m2，选择 2BEA303 型水环式真空泵 4 台，其中：高负压 2 台 (1 台工作、 1 台备用 )；低负压 2 台 (1 台工作、 1 台备用 )。 配套的隔爆电动机Y250M4， n=466rpm，最大吸气量 43m3/min，电机功率 55kW,电压 380V。 盘县洒基镇二排煤矿防治水设计 15 第 二章 矿井水文 地质条件 一、矿井水文地质情况 地形地貌及气象水文 青山镇青山 煤矿矿区属侵蚀～剥蚀地貌，山脊线与地层走向基本— 致呈东西向展布，地形起伏变化大，总体为南东高北西低，最高 2228米，最低为 1860 米，相对高差 370 米。 矿区北部地形相对较为平缓，南部地势 较高，地形相对较为陡峻，多为荒山，植被较发育。 根据 铜山县 气象站多年气象观测资料，区内年平均降水量为，其中 5～ 10 月为雨季，降水量达 mm，占全年降水量的 ％， 11 月至次年 4 月为旱季，降水量为 ，仅占全年降水量的 ％。 降水强度亦随季节的变化而变化，冬春季节 (旱季 )降水量少，强度亦小，夏秋季节 (雨季 )降水量大，强度亦大，且较为集中。 年平均降大雨至暴雨 12～ 15 天，日最大降水量达 ，小时最大降水量。 区内年平均气温 176。 C，相对湿度 79％，年平均蒸发量为 ，全年无霜期 240 天，日照时数为 小时，日照率为 35％。 主导风多为 ESE 向，平均风速 ／ s，另区内还有春旱，倒春寒、凝冻、冰雹等自然灾害。 矿区位于珠江水系北 大屯 上游支流拖长江流域范围内，工作区北部有 — 条自东流向西的小溪，流量受大气降水的控制，雨季降水时流量增大，冬春 (枯水季节 )流量较小，甚至干枯断流。 其它地表水系较发育，多为山区雨源型溪流。 地层富水性 依据矿区内出露的地层及岩性、以及岩石的富水性等特点，将区盘县洒基镇二排煤矿防治水设计 16 内地下水的类型划分为孔隙水、基岩裂隙水 、岩溶水三个类型；现将其地下水特征分别阐述如下： 1）孔隙水 主要赋存于斜坡、沟谷地带第四系松散堆积层中，第四系的富水性严格受控于大气降雨及地表流的变化。 2）基岩裂隙水 在矿区内基岩裂隙水主要赋存于飞仙关组 一段 (T1f 1)砂 岩、粉砂岩 ，飞仙关组 二段 (T1f 2) 泥 质粉砂岩、 粉砂质泥岩 ，飞仙关组 三段 (T1f3)泥晶灰岩、砂屑灰岩， 龙潭组三段（ P3l3）上部 细砂岩 的裂隙和构造裂隙中，其富水性与相对含水层（岩石）的厚度及裂隙发育情况有关，通常表现出极不均一性，富水性弱至中等； 3）岩溶水 在矿区内岩溶水主要 赋存于飞仙关组 三段 (T1f3)泥晶灰岩、砂屑灰岩中。 二、含水层岩组及富水性 含水层有第四系（ Q）及 飞仙关组 三段 (T1f3) （ 1）第四系（ Q） 由残坡积粘土、亚粘土、耕植土、砂、碎石及人工填土等组成，主要在区内缓坡地带零星分布，形成孔隙含水层， 富水性严格受控于大气降雨及地表流的变化。 （ 2） 飞仙关组 三段 (T1f3) 飞仙关组 三段 (T1f3)岩性为泥晶灰岩、砂屑灰岩，岩溶发育， 岩溶洼地、溶洞等为出露形式，富水性强。 隔水层岩组 （ 1）飞仙关组 一段 (T1f1)砂 岩、粉砂岩 ，飞仙关组 二段 (T1f2)泥 质盘县洒基镇二排煤矿防治水设计 17 粉砂岩、 粉砂质泥岩 ；含少量基岩孔隙、裂隙水，富水性微弱，可视为相对隔水层。 （ 2）上二叠统龙潭组 (P3l)：由粉砂质泥岩、泥岩、粘土质粉砂岩、粉砂岩、砂岩、砂岩及煤层、煤线等组成，未见底，区内厚度 220m～ 240m，含少量基岩孔隙、裂隙水，富水性微弱，可视为相对隔水层。 （ 3）二叠系中统茅口组（ P2m）：出露于矿区南东面，岩性主要为浅灰色、深灰色中厚层状细晶灰岩、沥青质细晶灰岩，中上部间夹燧石团块，厚度＞ 100m。 调查区地表岩溶不发育。 该层富水性强，但极不均一，其顶界距 C27 煤层之间有 65m 的含黄铁矿粘土 岩隔水段，故该层构成了矿床的底板充水含水层。 补给、迳流、排泄条件 矿区内第四系所含孔隙水由大气降水直接补给，一部分通过岩层层理、节理、裂隙、断层破碎带等补给地下含水层；另一部分汇集于冲沟中，最后排泄于 拖长江 中。 拖长江 水面为本区最低侵蚀基准面 (+980m)。 1)断层带水文地质特征 矿界内 发 育一条 较大断层 F41，走向近东西，向北倾斜，倾角 23176。 ，断层走向近东西，长约 600 米，倾向南，断距小于 30 米。 由于其顺坡向倾斜，离地表较浅，有利于地表水的排泄，对矿井直接充水影响不大。 但是当有井巷穿越断层时，由于周围 岩层的风化节理裂隙较发育，有利于大气降水的渗入，井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。 如有穿过断层的老窑，集水的可能性极大。 2)小煤矿、老窑水文地质特征 矿区小煤窑分布较多，几乎所有煤层均有多处开采，但现均已封闭，其水文特征不详。 原十 青山 煤矿、 大吴 煤矿、 湖里 煤矿现已关闭 ，生产能力 均 为 3 万吨 /年。 煤 矿 开拓方式 以 平硐为主。 C1 C1 C1 C17盘县洒基镇二排煤矿防治水设计 18 煤层西部边界线至其以东 300m，标高 1804m 以上己采。 该 矿 开采时煤层及其顶板一般无水，但老采空区及巷道有积水现象，其水源主要来自雨季从井口流入和断层破碎带（断层面 ），必须采用 水泵 方可满足排水需要。 3)充水因素分析 A、 充水水源 （ 1） 地表冲沟水 冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟附近的 树枝 状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带 、断层 直接接触，将来沿溪沟和断层分布地 带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙 、断层 裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。 （ 2） 第四系孔隙水 矿山内覆盖的第四系， 以残坡积的粘上、粉质粘土、砂砾石、碎石土等组成，孔隙度大，透水性差， 含水性弱，加之厚度不 大，分布不广，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。 （ 3） 龙潭组弱裂隙含水层 该组主要为碎屑岩，富水性总体微弱，在构造断裂及应力破坏影响的地段，含水量 相对 会较大，矿床开采到这些地段，矿井出水量会比正常出水量增大。 该组为煤矿床开采的直接充水水源。 （ 4） 小煤矿、老窑采空区积水 矿井采空区、 小煤矿、老窑内存在着一定的积水，是浅部矿井开采的重要充水因素，在开采浅部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。 B、 充水通道 盘县洒基镇二排煤矿防治水设计 19 （ 1） 岩石天然节理裂隙 矿山内的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而 深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部菱铁质细砂岩等脆性岩石更为发育，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。 （ 2） 人为采矿冒落裂隙 未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。 （ 3） 断层破碎带 区内断裂构造不发育，仅在矿区中部发育一条走向正断层 (F41)，断层走向近东西，长约 600 米，倾向南，倾角 23 度，断距小于 30 米，导致 发育小落差断层，这些断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩 石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。 （ 4） 小煤矿和老窑采空区 矿山 内 小煤矿和老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、部分地表水进入矿井的通道。 C、 充水方式 由于矿井直接充水含水层露头分布不广，接受大气降水补给不强，为中等～弱含水层，充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为 断层、老窑巷道、岩溶管道导水，因此未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。 盘县洒基镇二排煤矿防治水设计 20 小窑开采情况 青山 煤矿由原 铜山县青山 煤矿、 大吴 煤矿、 湖里 煤矿与十 青山 煤矿煤矿整合而成。 原 青山 煤矿原属私营独资企业，井田面积。 设计生产规模3 万 t/a，主要开采 5 号煤层，矿井范围内 5 号煤东面已全部采空，开采损失量 19 万 t。 矿井采用平硐开拓。 大吴 煤矿原属个体，井田面积。 设计生产规模 6 万 t/a，主要开采 5 号、 12 号、 15 号煤层，矿井范围内 5 号煤、 12 号煤西面已全部采空， 15 号 煤 +1836m 标高以上已采空，矿井开采损失量 46 万 t。 矿井采用平硐开拓。 十 青山 煤矿原属私营企业，井田面积。 设计生产规模 3 万t/a，主要开采 5 号煤层，矿井范围内 5 号煤已。