其单位涌水量为0.074L/s.m,小于0.1 L/s.m。3层煤顶板砂岩裂隙含水层经过采掘证实,涌水形式表现为滴水,随着采掘活动的推进而消失,涌水量不计。揭露的太原组第三层灰岩距3煤层底板37m,无溶洞,干燥无水,对采掘无影响。由于本区煤层埋藏深,第四系潜水被侏罗系的红砂岩、石盒子组的杂色粘土岩及层状粉砂岩隔水层(厚度300m)隔离开来,形成良好的天然屏障。开采3层煤时,直接充水含水层为第3层煤的顶板砂岩裂隙弱含水层,没有补给来源,补给条件差。
综上所述,根据“受采掘破坏或影响的含水层的性质及其富水性”,进行划分,矿井水文地质类型属“简单”型。
2、根据“矿井及周边老空水分布状况”进行划分
金阳井田内无老窑存在,首采区上山部分及西翼下山部分采空区,均在每个采面回采结束后设有密闭墙,留有泄水孔,及时进行观测,经过观测无积水。井田东北部边界处因石屯煤矿越界开采,造成采空区,通过边界调查证实,相邻石屯煤矿采空区内无积水。并且该矿现正进行正常排水,矿井正常涌水量为39.8m/h,-400南翼探煤巷经过水文观测正常涌水量为3.8m/h。为确保我矿施工安全,在边界拐点连线南侧留设50m的边界防水煤柱,南翼-400探煤巷两侧留设30m的防水煤柱,由此可见,邻矿的开采对本井田的采矿活动没有影响。
根据此项划分,矿井水文地质类型属“简单”型。 3、根据“矿井涌水量的大小”进行划分
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目前,矿井正常涌水量为26m/h,最大为39 m/h,矿井涌水量不大,对采掘无影响(表7-1)。并且,矿井有足够的排水抗灾能力。
矿井近十几年正常涌水量表(单位:m3/h) 表7-1
年1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 度 正12 常 15 20 22 25 27 28 30 32 26 26 26 26 33
根据此项划分,矿井水文地质类型属“简单”型。 4、根据“突水量”进行划分
本矿仅在建井期间(1995年8月12日)井底车场东绕道经2点北墙处发生一次突水,出水量为1.5m/h,为灰岩水。后出水量增大至21 m/h。经过注浆封堵及巷道加固治理,对矿井运输无影响。后经过长时间的跟踪观测,目前巷道泄水孔出水量趋于稳定,保持在23 m/h左右。
根据此项划分,矿井水文地质类型属“中等”型。 5、根据“开采受水害的影响程度”进行划分
从一采区上山部分、下山部分采空观测情况看,均无积水,其它开拓、准备、回采巷道实际揭露直接不与强含水层接触,采矿活动引起的导水裂隙带被3煤顶板侏罗系的红砂岩、石盒子组的杂色粘土岩及层状粉砂岩隔水层与第四系潜水层隔离开来,形成良好的天然屏障,形不成补给作用,所以3煤层的采掘活动所造成的导水裂隙带一般不会成为导水通道,采掘工程不受水害影响。
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根据此项划分,矿井水文地质类型属“简单”型。 6、根据“防治水工作的难易程度”进行划分
目前,矿井开采上组煤第3层煤时,矿井正常涌水量保持在26m
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/h左右,最大涌水量在39m/h左右,矿井无重大防治水工程,从技术和经济上矿井采矿不受水害的威胁,防治水工作简单,用于防治水工作的费用大多在以下几个方面:
1、井上下排水沟的清理疏通。 2、-350中央水仓的清理。 3、钻机的日常维护、检修。
4、排水设备、供电设备的检测、维修。 5、雨季三防方面的资金、物质供应。
从以上情况看,用于矿井防治水资金方面的费用投入小,相对简单。
根据此项划分,矿井水文地质类型属“简单”型。
综合以上分析,依据国家安全生产监督管理总局2009年12月颁发的《煤矿防治水规定》第二章第十一条之规定和分类标准(表2-1),矿井水文地质类型的划分采取就高不就低的原则,金阳煤矿开采上组煤山西组第3层煤时,矿井水文地质类型确定为“中等”型(见表7-2)。
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类别 分类依据 简单 受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层,补给条件差,补给来源少或极少。 q≤0.1 中等 受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层,补给条件一般,有一定的补给水源。 0.1<q≤1.0 矿井水文地质类型划分情况 划分依据 开采3煤层时,直接充水含水层为3煤层顶板砂岩裂隙弱含水层,没有补给来源,补给条件差。单位涌水量q值为0.074 L/s.m,小于0.1。 类型确定 受采掘含水层性质破坏或及补给条件 影响的含水层及水体 单位涌水量q/(L.s-1.m-1) 简单 矿井及周边老空水分布状况 无老空积水 矿井内采空区无积存在少量老空积水,水,相邻石屯矿采区位臵、范围、积水量经边界调查证实无清楚。 积水。 简单 矿井涌水量/(m3.h-1) 正常Q1 最大Q2 Q1≤180(西北地区 Q1≤90) Q2≤300(西北地区 Q2≤210) 180<Q1≤600(西北矿井正常涌水量为地区 90<Q1≤180)326m/h,最大为39 简单 300<Q2≤1200(西北3m/h。 地区 210<Q2≤600) 突水量Q3/(m3.h-1) 无 Q3≤600 矿井建井期间有一次突水,出水量为31.5 m/h,后增大至中等 323 m/h,经过治理,对矿井生产无影响。 开采受水害影响程度 采掘工程不受水害影响 矿井偶有突水,采掘工程受水害影响,但不威胁矿井安全。 矿井开采第3层煤时,采掘工程不受水害影响。 简单 防治水工作难易程度 防治水工作简单。 防治水工作简单或易于进行。 矿井无防治水重大工程,防治水工作简单。 简单
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矿井水文地质 类型确定 根据矿井水文地质类型划分采用就高不就低的原则,从而确定石集煤矿开采上组煤山西组第3层煤时,矿井水文地质类型属“中等”型。 石集煤矿矿井水文地质类型划分表 表7-2
第二节 矿井防治水工作建议
矿井目前开采上组煤山西组第3层煤,2煤层因煤层薄、东翼局
部可采未能开采,下组煤太原组16、17煤矿井暂时不考虑开采。
一、开采上组煤山西组第3层煤时存在的问题 1、加强对采空区的监测
矿井经过近十几年的开采,3煤层开采面积已过四分之三,井田内采空区虽经过监测无积水,但是随着矿井不断开拓延伸,生产矿井水文地质结构也不断变化,这样必然引起矿井充水水源和充水通道向增强增多方面变化,而这种变化主要表现在岩层的透水性引进了新水源,从而增大了矿井补给量,改变了地下水的迳流、排泄环境。矿井长期的疏降排水,可使地下水的自然排泄区变为补给区和增加越流补给量,同时在井田降落漏斗范围内汇集更多的大气降水、地表水渗入或灌入井下,使水文地质单元复杂化。
2、加强对大中型断裂构造的研究、观测
金阳井田除了边界大的断裂构造外,在井田内部还伴生了次一级的断裂构造,这些断裂构造破碎带可使矿井充水含水层和隔水层变位和破裂,有的含水有的导水,有的起阻隔地下水的作用,其规模大小各有差异,因此对这些断裂构造进行研究,查清其规模、构造形迹对矿井防治水工作的开展十分有利。
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二、开采下组煤太原组16、17煤时存在的问题
据北邻南宁煤矿开采下组煤的资料,矿井向西在浅部过F4号断层开采16煤时,发生突水,涌水量为430m/h,被迫将下组煤封堵,给矿井造成一定的经济损失,证明本井田范围内的奥灰含水丰富,有充足的补给来源,因此本井田下组煤水文地质条件复杂,开采时应引起特别注意,应加强水文地质工作,进一步测定十下灰、奥灰安全水头压力值,确保矿井安全生产。
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