棗莊市金莊生建煤礦評估報告-資料下載頁

【導讀】煤礦安全與職業衛生現場評估。棗莊市金莊生建煤礦。評估：20xx年8月2日印制：20xx年1月6日。山東煤礦安全監察局安全技術中心編制。山東煤礦安全監察局監制

　　

【正文】 石灰巖 石灰巖（八）厚 0～ m，平均 m，厚度較穩定，井田內有 20孔穿過，均不漏水。參考柴里礦區抽水資料，其單位涌水量 L/s178。 m，富水性弱，水位標高＋ m，水化學類型為 SO4－ 型，礦化度 g/L；石灰巖（九）厚 ～ ，平均 m，井田內無漏水孔，參考柴里礦 區抽水資料，其單位涌水量 L/s178。 m，富水性弱，水化學類型為 型，礦化度 。 滕縣煤田北部多數煤礦主要開采 12 下煤層，礦井涌水量較小。滕縣煤田南部郭莊煤礦在巷道開拓過程中曾揭露八灰，初揭時水量為 15m3/h，后水量逐漸變小，說明八灰富水性弱，主要以靜儲量為主。對開采 12 下煤層的影響不會很大。 9） 、太原組第十下層石灰巖 層位穩定，分布廣泛，厚 ～ m，平均 m，井田內無漏水孔。 J987號孔抽水資料表明，該層段單位涌水量 L/，富水性弱。水化學類型為HCO3Ca 型，礦化度 g/L。該孔水位標高 m 與當時奧灰水位 m非常接近，表明奧灰含水層與石灰巖（十下）含水層可能存在一定的水力聯系。 據 20xx～ 20xx 年生產補勘資料，十下灰的水位標高為 +，與勘探階段十下灰原水位資料相比，水位高 + m，表明在部分塊段存在十下灰的孤立塊段，該塊段內十灰水與其它塊段水力聯系弱，因此水位存在一定的差異。礦井在進行 117 煤層開采及巷道掘進過程中，應了解含水層的這一特性，在掘進至 不同的水文地棗莊市金莊生建 煤礦 煤礦安全與職業衛生評估報告 山東煤礦安全監察局安全技術中心 Safety Technology Center， Shandong Administration of Coal Mine Safety 第 18 頁 質塊段時，首先對含水層進行探放水工作。 該含水層為 16 煤層直接頂板，下距第十二層灰巖 m、第十四層灰巖 m、馬家溝組 m；極易通過斷層、陷落柱形成導水通道，與上述含水層發生水力聯系。 10） 、太原組第十二、十四層石灰巖 井田內十二灰厚度 ～ m，平均 m，十四灰厚度 ～ m，平均 。兩層灰巖未開展水文地質工作，對開采 1 17 煤層的影響難于評價。滕北礦區武所屯煤礦、金達煤礦在 16 煤層延深開拓過程中，均發生過十二灰的突水事故，本井田 1 17 煤層埋藏相對較深，煤層底部含水層對煤層開采的突水危害相對較大，應引起高度警惕。 11） 、奧陶系石灰巖 井田內有 5個鉆孔揭露奧灰，均不漏水，最大揭露厚度 m（ J985 號孔），局部裂隙發育，充填方解石。 J985 號孔抽水資料，奧灰單位涌水量為178。 m，水位標高 m，水化學類型為 型，礦化度為 g/L。 據 20xx～ 20xx 年生產補勘資料，奧灰水單位涌水量為 L/s178。 m，奧灰的水位標高為 ，與勘探階段奧灰原水位資料相比，水位下降了 m，年下降幅度為 m。 區域資料表明，奧灰上部含水層的富水性與其埋藏深度有關，由淺至深富水性明顯減弱。在滕縣煤田奧灰處在封閉型水文地質單元中，含水層以靜水量為主，十年前地下水水位由于單元內礦井排水的影響而每年下降 3m 左右。現在受滕縣煤田泉上、富安、趙坡、金達、級索、留莊、錦丘、濱湖、北徐樓等多對礦井開采 16煤層的排水影響，降幅增大，水位年降幅度為 4～ 5m 左右。在本井范圍內，奧灰富水性不均一，為富水性弱的含水層。 12） 隔水層 井田內主要隔水 層有以下三層： 一、第四系下組頂板隔水層段 第四系下組頂部普遍存在一粘土層，厚 ～ m，平均 m。參照區域資料，其粘土塑性指數為 ～ ，平均 ，塑性強，為良好隔水層段。它煤礦安全與職業衛生評估 棗莊市金莊生建煤礦 山東煤礦安全監察局安全技術中心 Safety Technology Center， Shandong Administration of Coal Mine Safety 第 19 頁 有效地阻隔了大氣降水、地表水、第四系上組水與下組水的聯系。區域資料表明，第四系上、下組含水層間無直接水力聯系。 二、侏羅紀上統頂部粉砂巖、泥巖、細粒砂巖相對隔水層段 侏羅紀上統礫巖頂部層段厚 ～ m，平均 m。本段巖性以粉砂巖為主，泥巖次之，間夾細粒砂巖薄層，它能有效 阻隔第四系下組砂層水對侏羅紀底部礫巖及煤系各含水層的補給，為相對隔水層段。 三、 17 煤下伏隔水層段 由 17煤層以下地層和本溪組泥巖、鐵質泥巖、雜色泥巖組成，厚 ～ ，平均 m。簡易水文資料表明，該層段均無漏水層位，巖芯較完整，為礦井開采 1 17 煤層防止奧灰水底鼓的重要隔水層段。但由于構造影響，局部地段隔水層組厚度變薄，斷裂帶附近奧灰富水性變強時，應提前采取措施，以防奧灰水通過斷層突入井下。 根據 20xx20xx 年礦井涌水量觀測資料，礦井歷年平均正常涌水量 150m3/h，最大涌 水量為 290m3/h。 根據 20xx 年編制的《棗莊市金莊生建煤礦水文地質類型劃分報告》，礦井水文地質類型為中等。 13)、 井充水條件 一、礦井涌水水源 大氣降水與地表水 （ 1）大氣降水 井田內地形平坦，為一自東向西稍有傾斜的濱湖沖積平原，地面標高由 +50m 降至 +60m，地形坡度為 ‰，屬沖積平原 。主井、副井井口標高均為 + m，地面工業廣場地面標高為 +55m 左右，歷年平均年降水量 mm。近年來年最大降水量 mm（ 19643 年），年最小降水量 mm（ 1988 年）， 最高洪水水位標高+53m，低于主井、副井井口標高均為 3m， 歷年雨季一 般始于 6 月下旬， 9月中旬結束，以 8 月份雨量最多。由于第四系底部隔水層 及侏羅系頂部粉砂巖及泥巖隔水層的存在，大氣降水量與礦井涌水量無直接水力聯系。 （ 2）地表水 礦井范圍內河流有荊河、漷河。其中荊河發源于滕州市寄寶山，流經滕州注入棗莊市金莊生建 煤礦 煤礦安全與職業衛生評估報告 山東煤礦安全監察局安全技術中心 Safety Technology Center， Shandong Administration of Coal Mine Safety 第 20 頁 昭陽湖內。河長 km，河床寬 110～ 150 m，常年有水，水面寬約 40 m，流域面積 642km2。洪水期最大流量 2270m3/s。隨著多年區域范圍內的綜合治理，水庫塘壩的增多，洪水疏導條件得到大力改善。漷 河為荊河支流，在滕州市東北分岔，向西南匯入昭陽湖中，河長 60km，河床寬約 80～ 170m，流域面積 244km2。洪水期有短暫洪流，流量為 ～ 。洪水過后，流量變小，屬季節性河流。西有南四湖中的昭陽湖、微山湖，湖面遼闊，一般常年積水。 （ 3）大氣降水、地表水與礦井涌水的關系 該礦 目前開采 3下 煤層 ，由于上覆隔水層的隔水效果明顯，因此，礦井涌水量與大氣降水沒有明顯的相關關系。 表 12 20xx～ 20xx 年礦井涌水量與降水量情況表 年 月 20xx 年 20xx 年 20xx 年 20xx 年 涌水量 （ m3/h） 降水量 （ mm） 涌水量 （ m3/h） 降水量 （ mm） 涌水量 （ m3/h） 降水量 （ mm） 涌水量 （ m3/h） 降水量 （ mm） 1 154 0 203 0 0 2 145 26 159 23 0 3 136 18 145 7 27 4 128 24 132 33 5 125 41 6 6 6 129 33 65 7 130 302 126 35 8 134 144 125 177 9 134 54 124 118 10 133 0 123 19 11 134 0 122 12 130 3 13 最小 154 0 203 0 0 最大 128 302 177 平均 地下水 地下水為礦井的直接充水水源，礦井在井下開拓掘進及煤層開采過程中，將直接揭露含水層，煤層開采后開采的采動裂隙也將使地下水直接涌入礦井，開采煤層后影響到的含水層有 3煤層頂、底砂巖含水層、侏羅紀礫巖、太原組各灰巖含水層、奧灰含水層及老空區積水。關于各含水 層性質及對開采煤層的影響在本章第二節已煤礦安全與職業衛生評估 棗莊市金莊生建煤礦 山東煤礦安全監察局安全技術中心 Safety Technology Center， Shandong Administration of Coal Mine Safety 第 21 頁 有詳細說明，本節就不再累述。對老空水的分布情況將在本章第五節詳細進行敘述，這里就不做詳細敘述了。 二、礦井涌水通道 礦井周圍的充水水源，開采時能否進入井巷，取決于是否有涌水通道。只有充水水源通過充水通道，才能形成礦井涌水。涌水通道有斷層、采動裂隙、封閉不良鉆孔等。 斷層 井田內揭露 10個斷點，斷層破碎帶均不漏水，說明斷層帶富水性較弱，導水性差。但由于該礦 3 煤層受開采條件的限制， 3 煤層距侏羅系礫巖較近，斷層對侏羅系礫巖水有導通的可能，對井下所揭露的斷層均應防范其導水的 可能性。在 20xx年礦井開拓過程中，井下西大巷聯絡上山平巷，在上車場 6m距迎頭 8m 處，遇一落差 18m 的斷層后淋水約 3m3/h。當時引起了礦方的高度重視，為不發生意外，自 6月 10 日起就停止掘進，觀察水情： 14 日晚涌水量增大至 8m3/h， 15 日凌晨 4 時 20分涌水量達 260m3/h。 17 日 10 時出水點涌水量降至 220m3/h。 20日 12時 20 分該處突然發生特大突水，突水量在 3000m3/h 以上。 鄰近生產礦井不同采深所遇斷層，除少數初揭時少量出水外，均有滲水現象，久后干涸，也表明斷層帶導水性及富水性均較差。但當斷 層使強含水層與煤層對口或間距變小時，應留足安全防水煤柱，以防井下突水事故的發生。在開采下組煤層時，由于斷層的切割，奧灰與 1 17 煤層多處對口接觸（如圖 542），斷層的導水性對礦井安全開采將有很大的影響。精查勘探的抽水試驗中石灰巖（十下）的水位標高為 m，奧陶系石灰巖水位為 m，僅差 ，表明十下灰與奧灰可能存在一定的水力聯系，斷層有導水的可能。 對開采 3 下煤層有直接影響的充水含水層有侏羅紀上統底礫巖、 3 下煤層頂底板砂巖、太原組石灰巖（三），在勘探階段各含水層的水位標高為 +～ +，而周圍礦區水位在當時已降至 90～ 150 m，相差較大，表明井田內含水層未受外圍礦井排水影響，井田邊界斷層具阻水性。 現在井田范圍內礫巖水位標高為 ～ m，而與 該礦 井相鄰的滕東生建煤礦的礫巖水位標高為 ～ m，水位相差較大，也進一步表明井田的邊界斷層具阻水性。 棗莊市金莊生建 煤礦 煤礦安全與職業衛生評估報告 山東煤礦安全監察局安全技術中心 Safety Technology Center， Shandong Administration of Coal Mine Safety 第 22 頁 采動裂隙 煤層開采后，采空區上方的巖層因下部被采空而失去了原有的平衡，相應產生了礦山壓力，周邊圍巖應力重新分布，從而對煤層頂板底板產生破壞作用，必然引起頂部巖體的 開裂、垮落，直到充滿采空區為止，而上部巖層的移動常達到地表。根據采空區上方的巖層變形和破壞程度不同，可將煤層上方巖層劃分為垮落帶、導水裂隙帶和彎曲沉降帶。采動裂隙指垮落帶和導水裂隙帶，一般稱為“兩帶”高度。因此“兩帶”高度所波有的范圍將是地下水的充水通道。 封閉不良鉆孔 封閉不良鉆孔對礦井生產的影響主要表現在： 1. 未封或封閉不好的鉆孔，可成為含水層間水力聯系的通道，各含水層可直接通過這些鉆孔發生水力聯系； 2. 封閉質量不好的鉆孔在自然狀態下可能不導水，但由于采動和礦井排水的影響，有可能使封閉不良鉆孔受 擾動而成為導水通道。 鉆孔封閉在不同時期采用的標準有所不同： 1984 年以前采用的是山東省煤田地質勘探公司（ 79）魯煤地字 191號文，主要技術要求是由孔底封至最上一層可采煤層煤厚的 16 倍加 20 m，第四系與侏羅系界面上下各封 15 m，孔口向下封 2m 為暗標； 1984 年以后采用的是（ 84）魯煤地生第 28 號文，規定只見下組煤的鉆孔，自孔底封至最上一層可采煤層以上 100 m，若有上組煤的鉆孔，均自孔底封至最上一層可采煤層以上 200 m。