平煤二礦水文地質分析畢業設計-資料下載頁

【導讀】平煤股份二礦位于平頂山礦區中部，與平頂山市區相鄰。地理坐標東經113°16′。30″至113°19′30″，北緯33°45′00″至33°46′00″。到煤層自然風化帶。開采己組、庚組兩組四層煤。開采方式為上下聯合開采。坐標為:X：，Y：，Z：+120（上口），-32（下口）。自投產以來，井田邊界與相鄰礦井曾多次進行調整，西部淺部與三環公。初步設計》,原設計將二礦作為一礦的一個風井。開采淺部-50m以上的二2(己15)、二12(己。設計走向長,傾向寬km,面積2，煤層最低可采厚。度采用，煤的視密度，參與設計的工業儲量萬t。萬t，服務年限18年。煤段的一5(庚20)煤層，各分為己一、己二與庚一和庚二兩個采區。開采最低標高分別。為-450m和-480m，最低可采厚度分別為和。截止20xx年底，累計已動用儲。礦井年生產能力，由原設計的30萬t增加到170萬t。600m3/h左右，最大突水量達3600m3/h。近年來,隨著二礦開采水平的延伸,,防治水工作越來越在礦生產中顯得重要。通過研究水文地質情況及突水規律，對指導礦井安全生產具有重要意義。

　　

【正文】 ～ ，平均 ，在導水裂隙帶發育高度以內，二 2（己 15）煤層空區積水對二 1（己 16～ 17）煤層開采有較大的影響；一 5（庚 20）煤層，上距二 1（己 1617）煤層 ～ ，平均 ，在冒落裂隙帶發育高度臨界值左右，應防治上部煤層采空區積水影響。 （ 3） 巖溶裂隙 導 水通道 通過勘探與礦井采掘生產實際揭露， 大致以 200m標高為界， 200m 水平以上， 石炭、寒武系 灰巖含水層 ， 溶洞裂隙發育， 有較好的 富水性、連通性 與 導水性，是構成礦井突水和涌水的主要通道。 200m標高 水平以下，巖溶 裂隙 發育 程度 相對較 弱。但由于受構造的影響，橫向上存在較大的差異性。 經開采實際揭露，一 5（庚 20）煤層，礦井西翼已開采止 340m，頂底板出水量一般在 20m3/h左右；礦井東翼 240m泄水巷，出水點水位標高 250m，水量 500m3/h左右，該出水點突水后，以上突水點全部干枯，平頂山工業職業技術學院畢業設計 第二章 礦井水文地質條件 18 表明 巖溶 裂隙溝通了含水層在傾向上的水力聯系。 （ 4）封閉不良鉆孔導水通道 區內鉆孔多施工于五十～六十年代，在煤層頂、底均采用了泥漿或水泥封閉，經檢驗，大部分封孔質量較好，個別鉆孔存在封閉不良現象，如在二 12（己 16） 131 機巷和一 5（庚 20）回風巷道掘進中，由于過鉆孔而引起突水，突水量分別為 420m3/h 和140m3/h，原因是鉆孔溝通了與下伏灰巖水的水力聯系。 礦井充水水源及其特征 根據對礦區地質和水文地質特征分析，礦井充水水源包括四種情況： 地表水和大氣降水：地表水和大氣降水有兩種途徑可以進入礦坑，第一種是通過封閉不良鉆孔。鉆孔可能溝通多個含水層，一旦突水，水量大而穩定，對礦坑產生極大的危害，全國各個礦區基本都發生過因鉆孔封孔不良而造成礦井突水的事故，平頂山二礦 1975 年 8 月 25 日庚回風 1 號巷的突水就是因為 3013 孔出水造成；第二種是在巖層破碎帶或裂隙發育帶會成為礦坑突水的水源，或者 由于采動的影響使得底板導升裂隙高度達到溝通上下含水層的程度，然后經由上覆含水層到達礦坑，成為礦坑底板的突水水源。平頂山二礦歷史上由于揭露斷層而導致的突水共有 11 次，而且水量相對也較大。因此對構造充水的水源因引起充分的重視。 頂板砂巖裂隙水：頂板砂巖包括山西組和石盒子組兩組地層。總體來說，砂巖裂隙含水層屬于巨厚型，其巖性是泥巖和砂巖交替沉積，含水性弱，但由于裂隙發育的影響，在局部地段存在富水區，同時受煤層開采的影響，冒落裂隙帶發育，所以在一定條件下，上覆砂巖裂隙水可成為影響生產的頂板水害突水水源，由于頂板砂巖 裂隙含水層補給條件差，以消耗靜儲量為主，充水方式以初采、初期老頂初次跨落，以淋水方式進入采面，所以涌水量一般在 10m3/h左右。如 83 年 5 月 130 泄水巷突水、 己 1521150 采面涌水均為頂板砂巖裂隙水，只是水量不大，只有 15m3/h 左右。 石炭系灰巖為本區主要含水層之一，接受大氣降水的補給，地下水類型以裂隙溶洞水為主，含水層 ～ ，平均 ，還沉積部分砂巖含水地層；其含水層不均勻，富水性較強。自上而下發育有 L1～ L7 七層灰巖，其 L7 灰巖為庚 20 煤層底板含水層，結構 為細晶質灰巖，厚度較大，富水性強，與下伏的寒武系灰巖巖溶裂隙含水層之間隔水層較薄，受斷層構造及采動的影響，庚 20 煤層底板灰巖含水層與寒武系灰巖含水層之間產生了水力聯系，歷史上較大的兩次突水均與其有關。由于采動裂隙的平頂山工業職業技術學院畢業設計 第二章 礦井水文地質條件 19 發育和構造裂隙的發育，使得本含水層可能成為煤層底板的直接充水水源。充水水源主要來源于南部露頭帶及下部灰巖水的補給，受區域地質構造控制和煤層開采的影響，補給條件簡單，僅在豐水期有明顯的滲漏越流補給現象，平時以消耗含水層靜儲量為主。 130m水平以下庚組采區在遇構造時，底板有不同程度的涌水或突水現象， 水量在 5090m3/h之間，并有下部突水，上部突水點水量明顯減少和干涸的現象；水位變化也比較大， 1973 年以前為 +82m， 1989 年降至 120m。 寒武系灰巖含水層，地下水類型為裂隙溶洞水為主，含水層厚度大于 100m，主要來源于南部露頭帶的補給，沿斷層等構造和巖溶通道向北、向深部徑流，水壓也逐漸增大，富水性更加不均，上部灰巖水還有可能受到下部灰巖水的越流補給。歷史上與寒武系灰巖有關的突水次數共有 13 次，其中 3 次超過 1000m3/h 的突水均與該含水層有關。受煤層開采過程中疏水降壓的影響，水位變化比較大， 1973 年以前為 +82m， 1989年降至 120m。對煤層的開采有影響。 礦水充水途徑及其特征 可根據充水水源分析充水途徑，包括四種情況： 采動裂隙導水：由于采煤影響，頂板破壞加大，其采動裂隙發育高度向上延伸；同樣底板的裂隙向下也能破壞底板隔水層，這樣采動裂隙溝通煤層頂底板多個含水層，可導入頂底板砂巖和灰巖含水層水；由于多水平開采，一旦冒落帶相互溝通，導升裂隙發育到地表，同樣可通過裂隙導入大氣降水和地表水。 封閉不良鉆孔導水：根據其它礦井的資料，鉆孔封閉的質量如果不好，鉆孔就能溝通多個含水層，將大量混 合水導入礦坑。所以在今后的開采過程中要特別注意不良鉆孔的導水危險性。 老窯導水和突水： 本礦井采用多水平開采的方式，從 1957 年投產以來已經運營了整整 50 年的時間，煤層眾多，巷道分布復雜，有些早期的巷道現在已經停用或改為它用，使得較高水平采空區的積水情況得不到確定，加上采動破壞和斷層構造的影響，所以本井田在開采過程一旦溝通老窯區或破壞與老窯區連通的巖層，使得老窯水突入礦坑， 并且成為其他礦坑積水的導水通道。 斷層和溶洞：由于礦區所處的位置，向斜與背斜、斷層等構造均在礦區發育，雖平頂山工業職業技術學院畢業設計 第二章 礦井水文地質條件 20 然二礦處于構造相對較為簡單的地區， 但是斷層仍舊較為發育，多處巷道和工作面均有揭露，許多斷層的落差幾十米，延伸好幾公里，斷層的發育成為礦區良好的充水途徑；另外，該地區石炭系灰巖與寒武系灰巖厚度巨大，巖溶較為發育，溶隙和溶洞成為礦區另一主要充水途徑。今后一段時間內，寒武系灰巖含水層將成為主開采煤層主要的間接充水水源。 礦井開采受水害影響程度 突水基本情況分析 礦井從投產至今，有記載的突水共發生 38 次，主要發生在 1975 年一 5（庚 20 煤層開發以來，見表 54。 表 54 礦井突水基本情況統計一覽表 編號 時間 突水地點 標高 （m） 突水因素 涌水量（ m3/h） 類型 水源 通道 最大 最小 穩定 1 .10 己組東翼廢回風巷 3 巷道 L2 裂隙 217 0 150 2 .06 己組東翼總回風巷 2 巷道 L2 裂隙 716 0 300 3 .26 己 16131 機巷 3 巷道 L2 鉆孔 420 0 200 4 .02 己 17131 工作面 3 采面 L2 斷層 333 0 130 5 .25 庚回風 1號出水點 2 巷道 L7 鉆孔 140 0 70 6 .20 庚回風 2號出水點 2 巷道 L7 裂隙 110 0 50 7 .31 庚回風 3號出水點 2 巷道 L7+∈ 溶洞 504 0 240 平頂山工業職業技術學院畢業設計 第二章 礦井水文地質條件 21 8 .14 庚 20機巷 8 巷道 L7 探孔 10 0 40 9 .01 庚 20機巷 82 巷道 L7+∈ 裂隙 800 0 250 10 .24 庚 2086泄水巷 80 巷道 L7+∈ 溶洞 200 0 1350 11 .21 86 泄水巷 86 巷道 L7+∈ 斷層 30 0 14 12 .04 庚 20212 采面 6 巷道 ∈ 裂隙 70 0 25 13 .16 庚 20軌道下山 96 巷道 L7+∈ 斷層 裂隙 30 0 10 14 .13 庚 20（ L7）大巷 7 巷道 L7 溶洞 94 0 35 15 .18 庚 20（ L7）大巷 8 巷道 L7+∈ 溶洞 155 0 75 16 .23 庚 20212 風巷 7 巷道 ∈ 斷層 90 0 25 17 .23 庚 20（ L7）大巷 7 巷道 ∈ 裂隙 93 0 30 18 .24 軌道下山 129 巷道 斷層 170 19 .5 庚 20（ L7）大巷 75 巷道 裂隙 556 20 .18 130 泄水巷 130 巷道 L7+∈ 183 平頂山工業職業技術學院畢業設計 第二章 礦井水文地質條件 22 21 .01 皮帶下山 9 巷道 己17 110 22 .25 130 泄水巷 130 巷道 L7+∈ 斷層 413 23 .05 130 泄水巷 1 巷道 ∈ 裂隙 390 24 .02 130 泄水巷 1 巷道 ∈ 裂隙 85 25 .30 130 泄水巷 125 巷道 ∈ 斷層 110 26 .03 130 泄水巷 1 巷道 ∈ 412 27 .27 130 泄水巷 7 巷道 斷層 120 28 86 西大巷 5 巷道 裂隙 20 29 130 泄水巷 1 巷道 頂板 15 30 庚 2022030探水巷 8 巷道 斷層 20 31 .13 己 1522150老空