一 礦井水文安全條件分析
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??? 一)、礦井水文地質情況
??? (一)含水層、隔水層特征及其與礦床充水的關系
??? 礦區內與開采有關的地層主要有:三疊系下統夜郵組、二疊系上統大隆組、長興組、龍潭組、中統茅口組及第四系。各地層中主要含水巖性有灰巖、泥灰巖及砂巖,泥巖、粉砂巖、泥質粉砂巖以及煤層等一般具隔水作用。分述如下:
??? 1.夜郎組“Tly”巖溶裂隙含水層:分布于礦區范圍東部,巖性主要為淺灰、灰色薄至中厚層狀灰巖,白云質灰巖,底部為鈣質粉砂巖、鈣質泥巖,厚度>170m,分述如下:
??????? 該含水巖組巖溶裂隙發育,富水性強,屬區域強含水層。但該組底部有泥巖、頁巖、鈣質粉砂巖等碎屑巖將其與下伏煤層相隔,對煤層礦井的充水影響較小。
??? 2.長興組+大隆組含水層:呈線狀分布在礦區內,出露位置較高,多位于山脊。巖性主要為深灰色中厚一厚層硅質灰巖、泥晶灰巖、燧石灰巖、生物屑灰巖央灰一深灰色鈣質粉砂巖,含碳酸鹽溶洞水,富水性強。但因其呈線狀分布,接受大氣降水補給差,富水性中等。
??? 據三甲勘探區內的ZKl43、ZK306抽水試驗結果,單位涌水量為0.00445和0.0823LSm,滲透系數0.00655和0.1952m/d,兩個孔試驗結果相差較大,表明該組含水的不均勻性。據水質分析,地下水化學類型淺部為HC03-Ca2+型水,深部為重碳酸鹽鈉型或鈉鈣型。
??? 但采煤所產生的導水裂隙帶最大高度,掘經驗公式計算為51m,K6煤上距長興組31m。因此,該巖組所含巖溶水,會成為K6煤層礦井的充水水源,成為K16、K21、K27煤層礦井充水水源的可能性小。
??? 3.龍潭組相對隔水巖組:
??? 呈線狀分布于礦區中部,為礦區內含煤巖系。巖性主要山薄一中厚層粘土巖、炭質粘土巖、細一粉砂巖、粘土質粉砂巖、煤層(線)、等組成,地層厚度約250m。據三甲勘探區ZKl24鉆孔抽水試驗結果,單位涌水量為0.0243-0.0329L/Sm,滲透系數為O.086m/d山富水性較弱,可視為相對隔水層,淺部為重碳酸鹽鈣型,深部為重碳酸鹽鈉型或鈉鈣型。
??? 4.茅口組(P2m)巖溶裂隙含水層:
??? 出露礦區西部地區,由厚層狀及薄層狀灰巖、燧石灰巖組成,厚度大于200。溶洞、漏斗、落水洞及峰叢洼地等巖溶地貌發育。據鉆孔揭露,巖芯普遍破碎,裂隙發育,常見蜂窩狀晶洞。鉆至該層位后,水位會大幅度下降。根據區域水文地質資料,該層中巖溶裂隙發育較強烈,含水豐富,但分布極不均勻。
??? 該巖組上距K27煤層底板53m,采礦至最低開拓水平時,底板安全隔水厚度5.98m,其值遠小于實際的底扳隔水層厚度,故其所含巖溶水對礦井允水的影響小。
??????? 5.第四系(Q)孔隙含水層
??? 分布于礦區內的地勢低洼地帶。巖性主要為粘性土、礫、砂等,厚度一般為0~10m。本次調查過程中,未見泉水點出露。
??? 該層具有一定的透水性,其厚度變化較大,只是在局部地段具弱富水性,地下水不會對礦床的充水構成威脅。
??????? 6.地下水的補給、徑流、排泄條件
??????? 根據地下水賦存、水力條件及各地層巖性組合特點,將區內的地下水分為巖溶水、碎屑巖裂隙水及孔隙水三種類型。
??????? (1)巖溶水的補給、徑流、排泄條件:大氣降水是本區巖溶水的主要補給來源。由于碳酸鹽巖分布地區多有斜坡,總體上接受降水的補給條件差。但區內巖溶發育,大氣降水、地表水體通過碳酸鹽巖之間的溶蝕裂隙、溶洞、落水洞等對地下水進行補給。
??? 區內大致以夜郎組和大隆組的的界線為分水嶺,可劃分為兩大水文地質單元。分水嶺以西邊為裸結河,以東邊為綺陌河。受地形、裂隙、地層等因素的控制,區內巖溶水總體由分水嶺地帶向裸結河、綺陽河徑流,以泉水形式進行排泄。
??????? (2)碎屑巖裂隙水的補給、徑流、排泄條件:大氣降水是本區碎屑巖裂隙水的主要補給來源。由于碎屑巖分布地區多為斜坡地帶,且巖層的裂隙密度小,張開性差,其接受降水的補給條件差。區內的碎屑巖裂隙水主要賦存在風化裂隙帶之中,其徑流趨勢主要決定地勢的高低,在重力作用r,由高處向低處徑流。
??????? (3)孔隙水的補給、徑流、排泄條件:本區孔隙水的補給來源為大氣降水,在松散堆積物中下滲,無明顯排泄點。
??? (二)構造斷裂及其對礦床充水的影響
??? 礦區僅在礦界邊界發育F28和F32兩條斷層。斷層分布在礦界的外圍,且深部遠離礦界,加之斷層為逆斷層,隔水性較好,對礦床的充水影響較小。
??? (三)地表水及其對礦床充水的影響
??????? 區內無地表水體,僅有季節性溪流。故地表水對礦床充水的影響小。
??????? (四)生產坑道水文地質
??????? 礦區內僅有民問小煤窯,通過訪問了解,一般老窯的開采深度都小于80m,開采規模不大,巷道基本上都在風氧化帶內掘進,大多數坑道內涌水量較小。據調查,巷道內的主要出水方式為滲水、浸水及淋水,未出現老窯突水現象。
??????? (五)充水因素分析
??????? 1.地下水
??????? 將來礦山的開采過程中,直接充水含水層(P21)雖然富水性弱,大面積開采揭露后,其地下水將直接進入礦坑:Tly、P2d、P2c間接頂扳含水層,補給條件好,富水性強,采空塌陷形成的導水和裂隙帶將導致該層地下水進入礦坑,它將成為礦床充水主要因素。
??????? 2.老窯積水
??????? 根據調查,煤層露頭線附近有老窯存在,開采斜深大多在35-80m以內,礦井必須進一步對煤層露頭線附近的老窯進行詳細調查,并全部測量上圖,留足保安煤柱,生產中如遇到鄰近老窯采空區時,應注意老窯積水情況,做到“有疑必探、先探后掘”,嚴防水害發生。
??????? 3.大氣降水
??????? 區內大氣降水是地下水的唯一補給源。礦區東部大面積出露的T1y含水層是礦床頂扳間接充水含水層,補給條件好。當采空塌陷產生的導水裂隙帶觸及到該層時,其地下水將進入礦坑,而大氣降水特別是雨季對含水層的補給量增大,且具有突發性,此時,大氣降水就成為礦坑充水的重要因素。
??????? 4.地表水
??????? 區內無地表水體,僅有季節性溪流,故地表水對礦床充水的影響小。
??????? (六)礦床水文地質勘查類型的劃分
??????? 根據現行《煤、泥炭地質勘臺規范》,礦床位于當地最低侵蝕基準面以上,無地表水體,礦床水文地質勘查類型劃分為水文地質條件簡單的巖溶充水礦床。
??????? 但礦床頂板間接充水含水層(Tly+P2c),巖溶發育,富水性中等~強,在采空塌作用下,其地下水將間接進入礦井,對礦床充水造成較大影響。若考慮間接充水含水層的影響,水文地質條件可劃為中等。
????? (七)礦井涌水量預測
??????? 興榮礦井正常涌水量為15m3/h,最大涌水量為50m3/h。
?????? (二)、水患類型及威脅程度
?????? 1、礦井水害類型
?????? 根據綺陌興榮煤礦水文地質條件為簡單類型,礦井水害類型主要有采空區和老巷積
??? 水、頂板裂隙水、地表水。
?????? 2、突水水源與地下水導水通道
?????? 1)突水水源
?????? 突水水源主要為采空區和老巷積水。
?????? 2)地下水導水通道
?????? 綺陌興榮煤礦各含水層之間一般無水聯系。如出現斷層時,含水層會通過斷層裂隙導入井下。在生產過程中應留中隔水煤柱,避免因開采隔離煤柱,造成采動影響,使地
????? 面水及各含水層水通過采動裂隙竄入井下。
??? 二? 井下防治水安全設施
??????? 一)、排水設施
??????? 興榮煤礦正常涌水量15m3/h,最大涌水量為50m3/h,排水垂高52m,按設計在+1322底K21煤層底板布水泵房,在+1316設正、副水倉。選用DF25-30X3型高心泵3臺,
??? 其中:1臺工作,1臺備用,1臺檢修,配置15KW防爆電機,沿主斜安裝兩趟中=80mm排水管,其中:一趟備用,待最大涌水量兩趟同時使用,為便于水倉清理,設置內、外水倉其容量為172m3。
??????? 二)、防水設施
??????? 1、在煤層風氧化帶、小窯采空區、斷裂破碎帶周圍留設防水安全煤柱;
??????? 2、巷道掘進時必須探水前進;
??????? 3、采、掘工作面或其它地點發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發渾、有臭味等突水預兆時,必須停止作業,采取措施,立即報告礦調度室,發出警報,撤出所有受水威脅地點
???? 的人員。
??????? 4、礦井必須隨時保證井下主要排水通道的暢通,防止排水溝其它巷道受阻。