尹家溝煤礦礦井水害防治方案

　　重慶市地勘局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)

　　2007年10月20日

　　重慶市合川區(qū)三匯尹家溝煤礦

　　礦井水害防治方案

　　業(yè)主單位：合川區(qū)三匯尹家溝煤礦

　　法人代表：尹光強(qiáng)

　　生產(chǎn)規(guī)模：1萬噸/年

　　編 寫：

　　參 編 人：

　　審 核：

　　總工程師：

　　隊(duì) 長(zhǎng)：

　　編制單位：重慶市地勘局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)

　　編制時(shí)間：2007年10月

　　目 錄

　　1 概述 1

　　1.1目的和任務(wù) 1

　　1.2自然地理 2

　　1.3以往水文地質(zhì)工作 5

　　1.4本次水文地質(zhì)工作 6

　　1.5礦井現(xiàn)狀 7

　　1.6編制依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 11

　　2、礦區(qū)地質(zhì) 13

　　2.1礦區(qū)構(gòu)造及地震 13

　　2.2礦區(qū)地層 16

　　2.3主要煤層及煤質(zhì) 19

　　3、礦區(qū)水文地質(zhì)條件 20

　　3.1區(qū)域水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)述 20

　　3.2礦區(qū)含、隔水層 21

　　3.3斷層富水性及導(dǎo)水性 24

　　3.4老空(窯)水 24

　　3.5河流及地表水體 25

　　3.6礦區(qū)水文地質(zhì)主要特征 25

　　4、礦井水害的基本特征 26

　　4.1礦井主要充水方式 26

　　4.2礦井充水因素分析 26

　　4.3礦井水害基本類型及危害程度 29

　　4.4礦井涌水量的預(yù)計(jì) 29

　　4.5礦井水文地質(zhì)類型劃分 31

　　5、礦井水害防治方案 31

　　5.1水害防治方案的確定 31

　　5.2水害防治工程的設(shè)置 32

　　6、礦井水害防治措施 37

　　6.1水害防治的技術(shù)措施 38

　　6.2水害防治的組織措施 38

　　7、結(jié)論 39

　　7.1礦井水害防治小結(jié) 39

　　7.2存在問題 39

　　7.3建議 40

　　附 圖

　　圖號(hào) 圖名 比例尺 1 水文地質(zhì)及礦區(qū)范圍圖 1：5000

　　2 水文地質(zhì)柱狀圖 1：2000

　　3 1-1′水文地質(zhì)剖面圖 1：5000

　　4 2-2′水文地質(zhì)剖面圖 1：5000

　　5 礦井水害防治工程布置圖 1：5000

　　附 件

　　1、委托書

　　2、編制資質(zhì)證書

　　3、采礦許可證

　　4、煤炭生產(chǎn)許可證

　　5、安全生產(chǎn)許可證

　　6、企業(yè)法人營(yíng)業(yè)執(zhí)照

　　7、重慶市《煤礦礦長(zhǎng)資格證書》附證

　　8、煤礦主要負(fù)責(zé)人安全資格證書

　　9、煤礦提供資料的承諾書

　　10、重慶市地勘局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)內(nèi)審意見

　　11、重慶市地勘局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)承諾書

　　附 表

　　1、重慶市煤礦水害防治情況調(diào)查表

　　1 概述

　　1.1目的和任務(wù)

　　重慶市合川區(qū)三匯尹家溝煤礦始建于1996年3月，原為合川縣三匯夏家溝煤礦，為私人合伙企業(yè)。1998年1月投產(chǎn)。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1萬噸/年，總投資60萬元。于2001年7月由業(yè)主尹光強(qiáng)經(jīng)營(yíng)。依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦防治水工作條例》、國(guó)家煤監(jiān)局《關(guān)于加強(qiáng)煤礦水害防治工作的指導(dǎo)意見》(煤監(jiān)總煤礦[2006]98號(hào))、《重慶市人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)全市煤礦水害防治工作實(shí)施方案的通知》(渝辦發(fā)[2006]210號(hào))及附件2技術(shù)要點(diǎn)等法律、法規(guī)及相關(guān)文件的要求，合川區(qū)三匯尹家溝煤礦委托重慶市地勘局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行礦井水害調(diào)查，編制《重慶市合川區(qū)三匯尹家溝煤礦礦井水害防治方案》。

　　其目的是為調(diào)查了解礦井的水文地質(zhì)條件及礦井水害隱患，制定合理可行的礦井水害防治措施，杜絕礦井水害事故的發(fā)生，確保礦井安全生產(chǎn)。防治水工作的指導(dǎo)思想是“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針。堅(jiān)持煤礦水害防治“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的十六字原則，落實(shí)“探、防、堵、截、排”五項(xiàng)措施方案。

　　根據(jù)《合同書》及《委托書》的要求，本次編制礦井水害防治方案的具體任務(wù)如下：

　　1、全面、系統(tǒng)收集與該礦有關(guān)的氣象資料、水文地質(zhì)資料及礦井生產(chǎn)過程中開拓、開采等資料;

　　2、 對(duì)礦區(qū)范圍進(jìn)行井上、井下水文地質(zhì)全面調(diào)查;

　　3、 調(diào)查礦區(qū)地表水體，是否有采動(dòng)裂隙導(dǎo)通各水體;調(diào)查礦井含水層、隔水層的分布，含、隔水性;調(diào)查礦區(qū)內(nèi)斷層破碎帶的發(fā)育規(guī)律，富水性及導(dǎo)水性;

　　4、 調(diào)查礦區(qū)及周邊老空(窯)水的分布范圍，積水情況;

　　5、 對(duì)礦井充水水源，充水途徑等礦井充水因素進(jìn)行分析，確定水文地質(zhì)條件類型;

　　6、 通過綜合分析研究，確定礦井發(fā)生水害的可能性，發(fā)生水害的可能方式，圈定可能發(fā)生水害的位置，確定水害的危害性;

　　7、 編制礦井水害防治方案。

　　1.2自然地理

　　1.2.1位置及交通

　　合川區(qū)三匯尹家溝煤礦(以下簡(jiǎn)稱尹家溝煤礦)礦區(qū)位于合川市城區(qū)北東85°方向，直距約33km。

　　礦區(qū)中心點(diǎn)地理坐標(biāo)：東經(jīng)106°39′44″，北緯30°06′50″，

　　主井坐標(biāo)：X=3333738 Y=36370770，Z=+910m。

　　行政區(qū)劃屬重慶市合川區(qū)三匯鎮(zhèn)雷興村三社所轄。礦區(qū)交通為公路運(yùn)輸，礦井東側(cè)為204省道，西側(cè)為襄渝鐵路，礦井有10km礦區(qū)公路在三匯鎮(zhèn)與204省道相接。向南38km在鹽井與渝合高速公路相連，距合川市9km，距重慶47km。向北通華鎣、廣安、南充等市，襄渝鐵路北通廣安、達(dá)州、武漢，南至重慶，交通便捷。(詳見圖1 交通位置圖)。

　　圖1 礦區(qū)交通位置圖

　　1.2.2水文與氣象

　　本區(qū)氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候，氣候往往因高度不同而發(fā)生較大變化，垂直氣候特征明顯。多年平均氣溫為17～18℃，最高氣溫38℃(1989年8月26日)，最熱月為6～8月;最低氣溫為1.8℃(1991年1月21日)，12月至次年2月為區(qū)內(nèi)寒冷季節(jié)，每年12月底開始降雪，雪日延續(xù)至次年2月，高程在1000m以上地區(qū)，積雪可保存10天以上。多年平均降雨量在1000mm以上，降雨多集中于6～8月，月降雨量多在200mm以上。每年2～3月為旱季，月降雨量不超過50mm，常形成春旱，冬季則大霧彌漫，細(xì)雨蒙蒙，常綿延20余天。年平均蒸發(fā)量為1000mm左右。

　　華鎣山山脈為本區(qū)分水嶺，水田壩井田內(nèi)溝谷發(fā)育，呈樹支狀分布，多為季節(jié)性溪溝，其西側(cè)溪溝及沖溝水分別匯入三匯河和溪口河，再排入渠江，至合川匯入嘉陵江。

　　礦區(qū)位于瀝鼻峽背斜華鎣山煤田三匯壩勘探區(qū)水田壩井田中段東翼，為中低山巖溶斜坡地貌，山脈走向與巖層走向基本一致，近似南北，地勢(shì)總體是東高西低，礦區(qū)最高點(diǎn)在北東側(cè)邊界，標(biāo)高1050.00m，最低點(diǎn)為礦區(qū)中部，標(biāo)高975.00m，相對(duì)高差75.00m。礦區(qū)內(nèi)主要為荒坡及樹木，地形坡角10°～30°，有利于地表水的排泄。礦區(qū)內(nèi)無河流、水庫、池塘等地表水體。

　　1.2.3地形地貌

　　礦區(qū)為中低山巖溶斜坡地貌，地形總體為東高西低，北東側(cè)地形最高點(diǎn)標(biāo)高1050.00m，礦區(qū)中部最低點(diǎn)標(biāo)高975.00m，相對(duì)高差75.00m，地形坡角10°～30°，巖溶最發(fā)育的為二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組灰?guī)r和下統(tǒng)茅口組灰?guī)r，據(jù)調(diào)查巖溶面積約占調(diào)查區(qū)面積的13%左右，礦區(qū)地貌單一，地形較復(fù)雜。

　　1.3以往水文地質(zhì)工作

　　合川市三匯鎮(zhèn)尹家溝煤礦位于華鎣山煤田三匯壩勘探區(qū)水田壩井田中段東翼，該井田曾進(jìn)行過多次煤田地質(zhì)勘探工作：

　　1、1956年，原西南煤田地質(zhì)勘探局測(cè)繪隊(duì)在區(qū)內(nèi)進(jìn)行過1：5000地形圖測(cè)量工作，面積約20km2。

　　2、1957年，原西南煤田地質(zhì)勘探局地質(zhì)大隊(duì)在區(qū)內(nèi)進(jìn)行過1：5000地質(zhì)及水文地質(zhì)測(cè)繪工作，面積約30km2;施工探槽2100m3，硐探5個(gè)，進(jìn)尺162m。

　　3、1958年，四川省地質(zhì)局208隊(duì)(即原西南煤田地質(zhì)勘探局136隊(duì))在區(qū)內(nèi)進(jìn)行過補(bǔ)充地質(zhì)勘探工作，根據(jù)井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度及煤層的穩(wěn)定性按一類二型進(jìn)行鉆探施工，即采用500m勘探線距進(jìn)行勘探，并按500×500m網(wǎng)度求A2級(jí)煤炭?jī)?chǔ)量，共施工鉆孔17個(gè)，總進(jìn)尺6079.71m，抽水8層次，電測(cè)鉆孔4個(gè)(測(cè)煤5層次)，采送煤樣122件。

　　4、1966年12月，四川省地質(zhì)局205隊(duì)提交了《四川省華鎣山煤田水田壩井田補(bǔ)充勘探報(bào)告》，提交能利用儲(chǔ)量(表內(nèi))合計(jì)1973.6萬噸(含水田壩向斜東、西兩翼煤炭?jī)?chǔ)量，該礦井開采向斜西翼煤層)。 1967年6月，四川省儲(chǔ)委以“第117號(hào)決議書”批準(zhǔn)該報(bào)告為勘探報(bào)告，批準(zhǔn)其所提交的A2+B+C1+C2級(jí)儲(chǔ)量共1973.6萬噸。

　　以上報(bào)告基本上查明了尹家溝煤礦礦界范圍內(nèi)的地層, 地質(zhì)構(gòu)造,可采煤層層數(shù),煤層厚度及煤質(zhì)資料,含水層位,直接充水含水層的富、導(dǎo)水等水文地質(zhì)資料。為本次水害調(diào)查工作奠定了基礎(chǔ)。

　　1.4本次水文地質(zhì)工作

　　1.4.1本次水文地質(zhì)工作

　　在收集到尹家溝煤礦的水文地質(zhì)等資料后，本次水文地質(zhì)工作首先進(jìn)行地面調(diào)查，調(diào)查礦區(qū)地面附近是否存在水庫、河流、湖泊、溪溝等地表水體;查明是否存在巖溶漏斗、地下溶洞、匯水洼地等補(bǔ)給來源;然后轉(zhuǎn)入地下調(diào)查，查明出水點(diǎn)的位置、出水方式及類型、流量、出水層位等，水倉的位置、儲(chǔ)水量、出水方式以及井下排水能力等情況;井下的防水設(shè)施防水閘門，閘墻的布置，是否留設(shè)有防隔水煤柱;最后進(jìn)入老采區(qū)的水害調(diào)查，老空水作為本次水文地質(zhì)工作調(diào)查的重點(diǎn)，進(jìn)行了重點(diǎn)調(diào)查。

　　通過上述工作，基本查清了礦區(qū)水文地質(zhì)條件和礦井水害的基本類型及危害程度，為本次防治水害方案的制定及防治水措施的選擇提供了較完整的基礎(chǔ)資料，完成了《委托書》及合同書中的任務(wù)。各項(xiàng)工作均按照相關(guān)規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行，質(zhì)量良好，達(dá)到了預(yù)期效果。完成工作量見表1。

　　1.4.3本次工作方法及質(zhì)量評(píng)述

　　本次工作是在收集本礦井歷次地質(zhì)及水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)綜合分析研究，結(jié)合礦井實(shí)際調(diào)查了解及實(shí)測(cè)進(jìn)行工作。

　　原有《重慶市合川區(qū)三匯尹家溝煤礦占用煤炭資源儲(chǔ)量說明書》;《重慶市合川區(qū)三匯尹家溝煤礦開發(fā)利用方案》;2005年重慶一三六地質(zhì)隊(duì)編制的《重慶市合川區(qū)三匯尹家溝煤礦礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估報(bào)告》;查明了尹家溝煤礦礦界范圍內(nèi)的地層, 地質(zhì)構(gòu)造,可采煤層層數(shù),煤層厚度及煤質(zhì)資料,含水層位, 充水因素，補(bǔ)給條件、含水層的富、導(dǎo)水等水文地質(zhì)資料。地質(zhì)及水文地質(zhì)資料較完整，對(duì)礦井水文地質(zhì)條件、礦井的含、隔水層，斷層導(dǎo)水性，礦井的充水因素，補(bǔ)給條件等都作了較詳細(xì)的論述。因此利用原有的地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，結(jié)合本次地面及井下水文地質(zhì)調(diào)查完全可以滿足編制礦井水害防治方案的需要。而且在上述工作基礎(chǔ)上所編制的圖紙和資料能真實(shí)反映礦井的實(shí)際情況，可以作為本次編制礦井水害防治方案的依據(jù)。能滿足《委托書》及《合同書》的要求。

　　1.5礦井現(xiàn)狀

　　1.5.1礦井采礦權(quán)和生產(chǎn)許可證取得的情況

　　合川區(qū)三匯鎮(zhèn)尹家溝煤礦始建于1996年3月，原為合川縣三匯武家?guī)r煤礦夏家溝煤井，現(xiàn)為合川區(qū)三匯尹家溝煤礦，為個(gè)人獨(dú)資企業(yè)，1998年1月投產(chǎn)。2006年12月13日由重慶市國(guó)土和房屋管理局換發(fā)了《采礦許可證》，證號(hào)：5000000630432，有效期壹年(2006年12月13日～2007年12月13日)，開采標(biāo)高+1025～+850m，開采二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M第一段的K3、K4煤層，生產(chǎn)能力1萬噸/年，礦區(qū)范圍共由9個(gè)拐點(diǎn)圈定，礦區(qū)走向長(zhǎng)1120m，平均寬185m，面積0.2263km2(見下表1-2)。

　　2003年10月1日重慶市煤炭工業(yè)管理局為該礦頒發(fā)了煤炭生產(chǎn)許可證，有效期為2003年10月1日～2006年10月31日，證號(hào)為X230135006;2005年5月26日重慶煤礦安全監(jiān)察局為該礦頒發(fā)了安全生產(chǎn)許可證，有效期為2005年5月26日～2008年5月25日，證號(hào)為(渝)MK安許證字[2005]512016;2003年12月2日重慶市工商行政管理局為該礦頒發(fā)了營(yíng)業(yè)執(zhí)照，注冊(cè)號(hào)為5000002300420;該礦法人代表尹光強(qiáng)，礦長(zhǎng)尹光勇經(jīng)取得了礦長(zhǎng)資格證書，主要管理人員取得了安全資格證書;采礦登記范圍內(nèi)無礦權(quán)糾紛，無礦界重疊。

　　該礦證照齊全有效，屬于合法礦井。

　　1.5.2礦井開采現(xiàn)狀

　　合川市三匯鎮(zhèn)尹家溝煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1萬噸/年，主井坐標(biāo)X=3333738，Y=36370770，Z=+910m。主平硐長(zhǎng)430m，斷面4m2;平硐揭穿K4煤層后，往南布置有一條3.6m2運(yùn)輸巷,并布有一付采煤工作面采+910m以上煤炭,工作面斜長(zhǎng)70m;南翼+910m水平以上煤層走向長(zhǎng)620m,沿走向已被采135m,北翼未采。K3煤層當(dāng)前正在采+910m水平北翼，采煤工作面斜長(zhǎng)70m，北翼煤層走向長(zhǎng)460m，已采330m。K3南翼未采，并在平硐+910m標(biāo)高南側(cè)45m處朝北方向沿煤作傾角280、長(zhǎng)90m暗斜井，在+880m標(biāo)高落平;K3+880m北運(yùn)巷向北掘了150m，再作了一個(gè)石門與原華煤二井+880m巖巷(平硐)揭穿，作為礦井進(jìn)風(fēng)和排水用。

　　尹家溝煤礦現(xiàn)開采煤層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M一段(P2L1)的K3煤層和K4煤層，平均走向長(zhǎng)1120M。回風(fēng)平硐標(biāo)高+1010m。運(yùn)輸巷布置在煤層中,2個(gè)掘進(jìn)工作面;2個(gè)采煤工作面，倒臺(tái)階采煤法，手鎬落煤，木支柱支護(hù)，工作面采用局部充填法管理頂板，利用矸石充填采空區(qū)。下山用0.8m絞車提升;低瓦斯礦井，中央對(duì)角式機(jī)械抽出式通風(fēng);井下作業(yè)人數(shù)50人。

　　煤層平均厚0.65m(K3煤平均厚0.30m，K4煤層平均厚度0.35m，煤層厚度采用該礦儲(chǔ)量占用報(bào)告中的煤層厚度)。該礦井采用平硐加暗斜井開拓，F(xiàn)BCZ.NO9.15KW軸流式扇風(fēng)機(jī)機(jī)械通風(fēng)、自流排水，走向長(zhǎng)壁式倒臺(tái)階采煤方法，手鎬落煤，人力礦車運(yùn)輸，全陷落法頂板管理?，F(xiàn)K3、K4煤層開采標(biāo)高+880m～+1010m。

　　礦區(qū)電源由國(guó)家電網(wǎng)10KW線路輸電入礦，安設(shè)KS7—80—0.69/0.4變壓器，備用電源配備額定功率為80KW柴油發(fā)電機(jī)。機(jī)械提升(22KW絞車)，U0.7型礦車、主運(yùn)輸平巷鋪11公斤/米鐵軌，巷道規(guī)格為2.0×2.0㎡，坡度5‰，排水溝規(guī)格為0.2×0.3㎡，巷道為條石砌碹。

　　1.5.3礦井現(xiàn)有防治水情況

　　1、工業(yè)廣場(chǎng)四周及風(fēng)井附近設(shè)有防洪溝，防止雨季洪水潰入礦井。

　　2、 礦井現(xiàn)無排水設(shè)施設(shè)備，無水倉;K4采空區(qū)水直接滲透到煤層運(yùn)輸巷，然后沿+910m主平硐自流出地面，該主平硐實(shí)測(cè)出水量3.2m3/h。K3北翼+910m水平和+880m水平的涌水經(jīng)放水石門通過原華煤二井石巷(平硐)排出地面，實(shí)測(cè)+880m涌水量12.5m3/h。

　　3、無水閘墻、水閘門。

　　4、 探水設(shè)備為煤電鉆2臺(tái)，無探水鉆機(jī)。

　　5、礦井至今沒有發(fā)生過水害事故。

　　現(xiàn)礦井正常涌水量為16m3/h，最大為22m3/h，預(yù)計(jì)將來正常涌水量31 m3/h，最大涌水量46.5 m3/h。

　　1.5.4探放制度和探放措施

　　礦山無探放水措施及制度，也無探放隊(duì)伍及水文地質(zhì)人員。目前礦山探放水措施及制度不能滿足國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范的要求。

　　1.6編制依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　1.6.1編制依據(jù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

　　(1)《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》

　　(2)《中華人民共和國(guó)勞動(dòng)法》

　　(3)《中華人民共和國(guó)煤炭法》

　　(4)《煤礦安全監(jiān)察條例》

　　(5)《國(guó)務(wù)院關(guān)于預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定》

　　(6)《煤礦安全規(guī)程》

　　1.6.2編制依據(jù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

　　(1)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》

　　(2)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)及壓煤開采規(guī)程》

　　(3)《煤礦礦井水害防治工作條例》

　　(4)《礦井地質(zhì)工作手冊(cè)》

　　(5)《煤礦礦井采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》

　　(6)《小煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　(7)《煤礦安全規(guī)程》實(shí)施手冊(cè)

　　(8)《煤礦安全管理規(guī)范與強(qiáng)制性措施實(shí)務(wù)全書》

　　(9)《煤礦安全生產(chǎn)基本條件》

　　1.6.3礦山企業(yè)提供的相關(guān)技術(shù)資料

　　(1)合川區(qū)三匯尹家溝煤礦礦業(yè)水害防治方案委托書

　　(2)合川區(qū)三匯尹家溝煤礦采礦許可證復(fù)印件(5000000630432)

　　(3)合川區(qū)三匯鎮(zhèn)尹家溝煤礦煤炭生產(chǎn)許可證復(fù)印件(X230135006)

　　(4)合川區(qū)三匯鎮(zhèn)尹家溝煤礦安全生產(chǎn)許可證復(fù)印件(渝MK安許證字[2005]512016)

　　(5)個(gè)人獨(dú)資企業(yè)營(yíng)業(yè)執(zhí)照復(fù)印件注冊(cè)號(hào)(5000002300420)

　　(6)煤礦礦長(zhǎng)資格證書

　　(7)煤礦主要負(fù)責(zé)人《安全資格證書》安全資證復(fù)印件(YM05100479)

　　(8)合川區(qū)三匯鎮(zhèn)尹家溝煤礦礦區(qū)范圍及井上、下對(duì)照?qǐng)D(1:5000)

　　(9)合川區(qū)三匯鎮(zhèn)尹家溝煤礦采掘工程平面圖(1:2000)

　　(10)重慶合川市三匯鎮(zhèn)尹家溝煤礦礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估報(bào)告

　　(11)重慶合川市三匯鎮(zhèn)伍家?guī)r煤礦夏家溝煤井占用礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量報(bào)告。

　　2、礦區(qū)地質(zhì)

　　2.1礦區(qū)構(gòu)造及地震

　　2.1.1礦區(qū)構(gòu)造

　　礦區(qū)位于水田壩向斜中段東翼，水田壩向斜屬華鎣山復(fù)式背斜南側(cè)西翼的次級(jí)褶皺，北自石佛寺附近起，南止于三匯三礦井田20勘探線北側(cè)的大水井，水田壩向斜全長(zhǎng)約15km。東靠寶頂背斜，西臨龍家灣背斜。水田壩向斜為一馬鞍狀的不對(duì)稱向斜。東翼巖層陡，局部倒轉(zhuǎn);巖層傾角在60°以上，西翼巖層較緩，巖層傾角在20～40°之間，向斜軸線在24勘探線以南為N13°E，以北為N21°E。向斜軸面傾向南東，傾角約55～80°，在22～23勘探線間，向斜向上隆起。

　　本礦井范圍內(nèi)未出現(xiàn)斷層。但在礦井東側(cè)邊界出現(xiàn)有斷層F19、F4，，該斷層對(duì)本礦井開采無影響。

　　根據(jù)2005年4月136地質(zhì)隊(duì)的地面調(diào)查，石灰?guī)r中發(fā)育兩級(jí)高角度裂隙，其特征分別為：

　　第一組裂隙：產(chǎn)狀205°∠78°，裂隙寬態(tài)參數(shù)0.01～0.02m，裂面較粗糙，局部見充填黃灰色泥質(zhì)物，裂面長(zhǎng)1～3m，間距一般1.5～2.5m。

　　

圖2-1 構(gòu)造綱要圖

 

　　第二組裂隙：產(chǎn)狀18°∠82°，裂隙寬0.02～0.04m，裂面無充填或充填黃灰色泥質(zhì)物，裂面較粗糙，裂面長(zhǎng)3～10m，間距一般1.2～3.0m。

　　綜上所述，本礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。

　　2.1.2礦區(qū)地震

　　根據(jù)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《中國(guó)地震參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)，礦區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001，抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度。

　　2.2礦區(qū)地層

　　礦區(qū)出露的最新地層為第四系全新統(tǒng)坡殘積層，最老地層為二疊系下統(tǒng)西霞組，現(xiàn)由新至老敘述如下：

　　(一)第四系全新統(tǒng)坡殘積層(Q4dl+el)，：

　　厚0.10～2.30m。巖性以黃褐色、深灰色含碎石粘土、粘土，碎石成分為石灰?guī)r碎石及鈣質(zhì)泥巖碎石，直徑0.5～5cm，含量約占10%;零星分布于地形低洼地帶，與下伏巖層呈角度不整合接觸。

　　(二)三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f):

　　整合于二疊系長(zhǎng)興組之上，平均厚度560.00m。巖性以暗紫、紫紅色鈣質(zhì)泥巖為主，夾灰色泥質(zhì)灰?guī)r、致密狀石灰?guī)r和鮞狀石灰?guī)r。共分為五個(gè)巖性段，第一、三、五段以鈣質(zhì)泥巖為主，夾少量泥質(zhì)灰?guī)r薄層;第二、四段以泥質(zhì)灰?guī)r和石灰?guī)r為主，第二段中部夾紫色鈣質(zhì)泥巖。

　　(三)二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組(P2c)

　　整合于龍?zhí)督M之上，平均厚度129.00m。為灰色、棕灰色中至厚層或塊狀燧石石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。頂、底部夾少許泥質(zhì)、硅質(zhì)灰?guī)r及粘土巖。

　　(四)二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)

　　龍?zhí)督M地層厚約160.00m，假整合于茅口組之上。共分為五個(gè)巖性段，現(xiàn)分述如下：

　　第五段(P2l5)：灰黑色泥巖、粉砂巖及褐灰色細(xì)砂巖與深灰色石灰?guī)r互層產(chǎn)出。灰?guī)r2～3層，含燧石結(jié)核。本段厚度26.04～8.20m，平均厚約17.96m。

　　第四段(P2l4)：棕灰、深灰色石灰?guī)r，硅質(zhì)石灰?guī)r，含大量大塊燧石結(jié)核，沿層分布。厚度37.75～26.80m，平均厚約30m。

　　第三段(P2l3)：主要由深灰色泥巖和粉砂巖、灰～淺灰色巖屑砂巖和細(xì)砂巖、薄層泥質(zhì)石灰?guī)r以及煤層和零星菱鐵礦等組成。一般含煤4層。編號(hào)分別是K10、K8、K7、K6，分別位于本段之中部和上部。本段厚度為56.32～45.71m，平均為50m。

　　第二段(P2l2)：深灰色泥質(zhì)灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r，夾淺灰色硅質(zhì)灰?guī)r，上部具團(tuán)塊狀燧石，俗稱“大鐵板”，為控制第一含煤段的主要標(biāo)志層。厚度一般變化在15.63～12.45m間。平均厚度為14m。

　　第一段(P2l1)：以深灰色泥巖、灰色細(xì)砂巖為主，中部夾硅質(zhì)石灰?guī)r一層，俗稱“小鐵板”，是對(duì)比本段煤層的重要標(biāo)志層;底部為高嶺石粘土巖，富含黃鐵礦結(jié)核。本段總厚度59.12～43.71m，平均厚度約48m。本段為本井田的主要含煤段，一般含煤3層，從下至上編號(hào)為K1、K3、K4，K1煤層至K3煤層間距平均為14.50m，K3煤層至K4煤層間距平均為19.00m(K1煤層在本礦界內(nèi)于60年代被四川省華鎣煤礦水田壩礦井采空)。K1、K3、K4煤層均為可采煤層，K1煤層厚1.56～2.80m，平均厚1.80m，K3煤層厚0.25～0.42m，平均厚0.30m，K4煤層厚0.28～0.47m，平均厚0.35m。

　　(五)二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)

　　整合于棲霞組地層之上，全層厚度約100.00～121.00m，平均厚104.00m，為灰白～灰黑色厚層狀石灰?guī)r。分為四個(gè)巖性段。第一段灰黑色石灰?guī)r，結(jié)構(gòu)致密;第二段為豹皮狀石灰?guī)r，含大量白云質(zhì)團(tuán)塊，風(fēng)化表面具豹皮斑紋;第三段為灰黑色含燧石石灰?guī)r，具縫合線構(gòu)造;第四段為灰白色石灰?guī)r，結(jié)構(gòu)致密。

　　(六)二疊系下統(tǒng)棲霞組(P1q)

　　棲霞組厚約201.00m，為深灰～灰黑色石灰?guī)r，中夾薄層瀝青質(zhì)泥巖，含腕足類和珊瑚類化石。整合于二疊系下統(tǒng)梁山組地層之上。

　　2.2.1含煤地層

　　礦區(qū)含煤層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M第一段(P2l1)，屬海陸交互相含煤沉積，總厚度160m，含煤三層，從下至上編號(hào)為K1、K3、K4，礦井主要開采K3、K4煤層。

　　K3煤層，位于龍?zhí)督M第一段中部K1、K4煤層之間，上距P2l1中的“小鐵板”石灰?guī)r4～6m，下距茅口灰?guī)r10～13m。煤層厚度一般0.30m左右，局部可達(dá)0.4m以上。煤層結(jié)構(gòu)單一。因煤層厚度較薄，硬度大，開采較困難。

　　K4煤層：位于龍?zhí)督M第一段上部。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般為單一煤層，局部偶見0.20～0.30m夾矸一層。該層直接位于龍?zhí)督M第二段灰?guī)r之下，上距龍?zhí)督M第二段石灰?guī)r僅0.1～1.5m，平均0.50m。煤層直接頂為深灰色頁巖，底板為淺灰色粘土泥巖和細(xì)砂巖。

　　2.3主要煤層及煤質(zhì)

　　2.3.1煤層

　　礦井煤系地層為二疊系龍?zhí)督M，屬海陸交互相含煤沉積，總厚度160米。其巖性詳見礦井煤系地層綜合柱狀圖。

　　龍?zhí)督M第一、三段為含煤段。其中，K1、K3、K4煤層位于第一段，K6、K5煤層位于第三段。K1煤層為中厚煤層，但尹家溝煤井未占用和開采(由華鎣煤礦開采)，余皆為薄煤層。其中K6、K8煤層不可采，礦井主要開采K3、K4煤層。煤層產(chǎn)狀2850∠75°。

　　現(xiàn)將K3、K4煤層特征簡(jiǎn)要介紹如下：

　　一、 K3煤層

　　位于龍?zhí)督M第一段中部K1、K4煤層之間，上距P2l1中的“小鐵板”石灰?guī)r4～6m，下距茅口石灰?guī)r10～13m。煤層厚度一般0.30m左右，局部可達(dá)0.4m以上。煤層結(jié)構(gòu)單一。

　　二、 K4煤層

　　位于龍?zhí)督M第一段上部。K4煤層為煤井主采煤層，在其礦區(qū)范圍內(nèi)，因煤層薄化，實(shí)際厚度僅0.35m左右。

　　煤層結(jié)構(gòu)單一，一般為單一煤層，局部偶見0.20～0.30m夾矸一層。該層直接位于龍?zhí)督M第二段灰?guī)r之下，上距龍?zhí)督M第二段石灰?guī)r僅0.1～1.5m，平均0.50m。煤層直接頂為深灰色頁巖，底板為淺灰色粘土泥巖和細(xì)砂巖。

　　2.3.2煤質(zhì)

　　主要煤層的煤質(zhì)

　　礦井屬中灰～中高硫特低磷煤。根據(jù)鄰近礦井和以前勘探資料，將可采煤層主要煤質(zhì)情況介紹如下：

　　一、K3煤層：根據(jù)鄰近礦井(三匯一礦)資料，煤層灰分(Ad)平均26.0%，硫份(St.d)3.5%，屬中灰高硫煤。屬于極難選煤。揮發(fā)份(Vdaf.%)平均為18.8%左右，煤種為焦煤。

　　二、K4煤層

　　煤層灰分(Ad)平均27.25%，硫份2.50%(但其鄰近礦井硫分均在3%以上)，屬中灰中高硫煤。煤種為焦煤。屬于極難選煤。煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)見表2-2

　　3、礦區(qū)水文地質(zhì)條件

　　3.1區(qū)域水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)述

　　華鎣山山脈為本區(qū)分水嶺，其西見分曉溪溝及沖溝水分別匯入三匯河和溪口河，井田內(nèi)地表溝谷發(fā)育，多為季節(jié)性溪溝，溪溝呈樹枝狀分布。礦井為中低山巖溶斜坡地貌，地形坡角10～30°，有利于地表水的排泄。

　　礦區(qū)地表無河流和地表水體，沖溝多沿地層傾向發(fā)育，山高坡陡，大氣降水多以面流(坡流)形式集中于沖溝中，僅有少量水沿石灰?guī)r裂隙下滲，補(bǔ)給地下水。井田內(nèi)無地表水體和大型建(構(gòu))筑物，也無斷層。因此區(qū)域水文地質(zhì)條件中等。

　　3.2礦區(qū)含、隔水層

　　根據(jù)對(duì)本區(qū)和相鄰礦區(qū)以往資料分析，結(jié)合本次工作，按地層單位，將T1f、P2c、P2l4、P2l2、P1m、P1q等六層劃為含水層。將P2l5、P2l3、P2l1等三層劃為相對(duì)隔水層。

　　三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f):

　　整合于二疊系長(zhǎng)興組之上，平均厚度560m。巖性以暗紫、紫紅色鈣質(zhì)泥巖為主，夾灰色泥質(zhì)灰?guī)r、致密狀石灰?guī)r和鮞狀石灰?guī)r。共分為五個(gè)巖性段，第一、三、五段以鈣質(zhì)泥巖為主，夾少量泥質(zhì)灰?guī)r薄層;第二、四段以泥質(zhì)灰?guī)r和石灰?guī)r為主，第二段中部夾紫色鈣質(zhì)泥巖。富水性中等的含水層。

　　二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組(P2c)

　　整合于龍?zhí)督M之上，平均厚度129m。為灰色、棕灰色中至厚層或塊狀燧石石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。頂、底部夾少許泥質(zhì)、硅質(zhì)灰?guī)r及粘土巖。富水性強(qiáng)的含水層。

　　二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)

　　龍?zhí)督M地層厚約160.00m，假整合于茅口組之上。共分為五個(gè)巖性段，現(xiàn)分述如下：

　　第五段(P2l5)：灰黑色泥巖、粉砂巖及褐灰色細(xì)砂巖與深灰色石灰?guī)r互層產(chǎn)出?；?guī)r2～3層，含燧石結(jié)核。本段厚度26.04～8.20m，平均厚約17.96m。富水性弱的相對(duì)隔水層

　　第四段(P2l4)：棕灰、深灰色石灰?guī)r，硅質(zhì)石灰?guī)r，含大量大塊燧石結(jié)核，沿層分布。厚度37.75～26.80m，平均厚約30m。富水性強(qiáng)的含水層。

　　第三段(P2l3)：主要由深灰色泥巖和粉砂巖、灰～淺灰色巖屑砂巖和細(xì)砂巖、薄層泥質(zhì)石灰?guī)r以及煤層和零星菱鐵礦等組成。一般含煤4層。編號(hào)分別是K10、K8、K7、K6，分別位于本段之中部和上部。本段厚度為56.32～45.71m，平均為50m。富水性弱的相對(duì)隔水層

　　第二段(P2l2)：深灰色泥質(zhì)灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r，夾淺灰色硅質(zhì)灰?guī)r，上部具團(tuán)塊狀燧石，俗稱“大鐵板”，為控制第一含煤段的主要標(biāo)志層。厚度一般變化在15.63～12.45m間。平均厚度為14m。富水性中等的含水層。

　　第一段(P2l1)：以深灰色泥巖、灰色細(xì)砂巖為主，中部夾硅質(zhì)石灰?guī)r一層，俗稱“小鐵板”，是對(duì)比本段煤層的重要標(biāo)志層;底部為高嶺石粘土巖，富含黃鐵礦結(jié)核。本段總厚度59.12～43.71m，平均厚度約48m。本段為本井田的主要含煤段，一般含煤3層，從下至上編號(hào)為K1、K3、K4，K1煤層至K3煤層間距平均為14.50m，K3煤層至K4煤層間距平均為19.00m(K1煤層在本礦界內(nèi)于60年代被四川省華鎣煤礦水田壩礦井采空)。K1、K3、K4煤層均為可采煤層，K1煤層厚1.56～2.80m，平均厚1.80m，K3煤層厚0.25～0.42m，平均厚0.30m，K4煤層厚0.28～0.47m，平均厚0.35m。富水性弱的相對(duì)隔水層。

　　二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)

　　整合于棲霞組地層之上，全層厚度約100.00～121.00m，平均厚104.00m，為灰白～灰黑色厚層狀石灰?guī)r。分為四個(gè)巖性段。第一段灰黑色石灰?guī)r，結(jié)構(gòu)致密;第二段為豹皮狀石灰?guī)r，含大量白云質(zhì)團(tuán)塊，風(fēng)化表面具豹皮斑紋;第三段為灰黑色含燧石石灰?guī)r，具縫合線構(gòu)造;第四段為灰白色石灰?guī)r，結(jié)構(gòu)致密。富水性強(qiáng)的含水層。

　　二疊系下統(tǒng)棲霞組(P1q)

　　棲霞組厚約201.00m，為深灰～灰黑色石灰?guī)r，中夾薄層瀝青質(zhì)泥巖，含腕足類和珊瑚類化石。富水性強(qiáng)的含水層。

　　各地層巖性特征厚度見水文地質(zhì)柱狀圖。

　　綜上所述，礦區(qū)水文地質(zhì)條件中等。

　　3.3斷層富水性及導(dǎo)水性

　　本礦井范圍內(nèi)未出現(xiàn)斷層。只是在礦井東側(cè)邊界以外出現(xiàn)有斷層F19、F4，，該斷層對(duì)本礦井開采無影響。

　　在井下生產(chǎn)過程中偶爾揭穿小斷層時(shí)都基本無水。

　　3.4老空(窯)水

　　礦井現(xiàn)有二個(gè)回采工作面和二個(gè)掘進(jìn)工作面，K4南采煤面，K3北采煤面，+1010mk4回風(fēng)巷掘進(jìn)磧頭，+880Mk3北運(yùn)輸巷掘進(jìn)磧頭。

　　經(jīng)過這些年的開采，目前K3煤層+910m水平沿走向北翼已采330m，還剩下130m未采，形成采空區(qū)0.023Km2,南翼未采，在平硐+910m標(biāo)高南側(cè)45m處朝北方向沿煤作傾角280、長(zhǎng)90m暗斜井，在+880m標(biāo)高落平;K3+880m北運(yùn)巷向北掘了150m，再作了一個(gè)石門與原華煤二井+880m巖巷(平硐)揭穿，作為礦井進(jìn)風(fēng)和排水用。

　　K4煤層+910m水平南翼沿走向已采130m，剩下500m未采，形成采空區(qū)0.034Km2。K4北翼未采。

　　井下采空區(qū)已用廢石充填，隨著時(shí)間的推移，采空區(qū)將逐漸積水，形成含水層。但礦山邊采邊排，采空區(qū)尚未積聚老空水;K4+910m標(biāo)高以上采空區(qū)的積水沿煤層底板滴流到+910m運(yùn)輸巷的排水溝流到主平硐排水溝，流出地表。K3煤層采空區(qū)的水沿煤層底板滴流到K3運(yùn)輸巷，經(jīng)+880m放水石門，進(jìn)入原華煤二井石巷(平硐)排出地面。據(jù)業(yè)主和生產(chǎn)管理人員介紹以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，礦區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有老窯和老窯水。

　　3.5河流及地表水體

　　礦區(qū)內(nèi)無河流、水庫、地表水體，無泉點(diǎn)出露，地表順溝坡和沖溝發(fā)育，雨后地表積水沿順坡沖溝排泄。因此地表水及河流對(duì)礦井開采無根本影響。

　　3.6礦區(qū)水文地質(zhì)主要特征

　　由前所述礦區(qū)屬于巖溶裂隙充水礦床。充水含水層為二疊系下統(tǒng)茅口組石灰?guī)r(P1m)、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M第二段石灰?guī)r(P1l2)、第四段石灰?guī)r(P1l4)、二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組(P2c)。礦區(qū)屬于中高山切割地區(qū)，地勢(shì)起伏大，地表坡度較陡，利于地表水排泄，逕流條件好，礦區(qū)內(nèi)均屬季節(jié)性溪溝，無大的水體。地形坡角約15°～25°。巖土性差異中等;巖層呈薄～厚層狀結(jié)構(gòu);水文地質(zhì)條件中等。

　　含水層的地下水通過采空塌陷裂隙進(jìn)入采區(qū)補(bǔ)給礦井成為礦井的充水來源。因含水層出露地表，受大氣降水影響，地面未見泉井出露。井筒及采區(qū)巷道只有少量淋水。大氣降水通過采動(dòng)裂隙補(bǔ)給水層，所以礦井為灰?guī)r巖溶裂隙充水礦床。

　　4、礦井水害的基本特征

　　4.1礦井主要充水方式

　　本次水害調(diào)查：對(duì)礦井內(nèi)明顯的出水點(diǎn)、流水進(jìn)行了實(shí)測(cè)，對(duì)礦井排水情況及礦井涌水的動(dòng)態(tài)進(jìn)行了訪問，根據(jù)本次現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和業(yè)主介紹的礦井排水情況分析計(jì)算，礦井目前正常涌水量估算量為16m3/h，雨季最大涌水量約為：22 m3/h。

　　礦井涌水量由兩個(gè)水源組成，+910m水平以上有3.2m3/h，+910m以下為12.5m3/h。

　　由上可以看出：目前礦井水中大部為煤層采空區(qū)的采區(qū)水，據(jù)調(diào)查：采空區(qū)主要出水方式為頂、底板呈小淋雨?duì)罨虻螤畛鏊?，水的直接來源為含水層中地下水，其上部的老空水也是充水來源之一，均通過采空塌陷裂隙進(jìn)入采區(qū),滲入礦井，形成淋水或滴水現(xiàn)象。

　　綜上：本礦井主要充水方式為滲入式充水。

　　4.2礦井充水因素分析

　　礦井主要充水因素主要有以下5個(gè)，現(xiàn)分述如下：

　　1、大氣降水：大氣降水是礦井充水的主要補(bǔ)給水源，降水通過采動(dòng)塌陷裂隙、巖溶滲透入礦井，根據(jù)調(diào)查，礦井洪水期涌水量是枯水期的1～2倍左右。因其采空區(qū)都在+880m華煤二井平硐標(biāo)高以上，故增加的水量都是經(jīng)主平硐排出。

　　2、含水層：

　　三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f):

　　整合于二疊系長(zhǎng)興組之上，平均厚度560.00m。巖性以暗紫、紫紅色鈣質(zhì)泥巖為主，夾灰色泥質(zhì)灰?guī)r、致密狀石灰?guī)r和鮞狀石灰?guī)r。富水性中等的含水層。

　　二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組(P2c)

　　整合于龍?zhí)督M之上，平均厚度129.00m。為灰色、棕灰色中至厚層或塊狀燧石石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。頂、底部夾少許泥質(zhì)、硅質(zhì)灰?guī)r及粘土巖。富水性強(qiáng)的含水層。為礦井主要充水源。

　　二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)

　　第四段(P2l4)：棕灰、深灰色石灰?guī)r，硅質(zhì)石灰?guī)r，含大量大塊燧石結(jié)核，沿層分布。厚度37.75～26.80m，平均厚約30m。富水性強(qiáng)的含水層。

　　第二段(P2l2)：深灰色泥質(zhì)灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r，夾淺灰色硅質(zhì)灰?guī)r，上部具團(tuán)塊狀燧石，俗稱“大鐵板”，為控制第一含煤段的主要標(biāo)志層。厚度一般變化在15.63～12.45m間。平均厚度為14m。富水性中等的含水層。

　　二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)

　　整合于棲霞組地層之上，平均厚104m，為灰白～灰黑色厚層狀石灰?guī)r。分為四個(gè)巖性段。第一段灰黑色石灰?guī)r，結(jié)構(gòu)致密;第二段為豹皮狀石灰?guī)r，含大量白云質(zhì)團(tuán)塊，風(fēng)化表面具豹皮斑紋;第三段為灰黑色含燧石石灰?guī)r，具縫合線構(gòu)造;第四段為灰白色石灰?guī)r，結(jié)構(gòu)致密。富水性強(qiáng)的含水層。

　　二疊系下統(tǒng)棲霞組(P1q)

　　棲霞組厚約201.00m，為深灰～灰黑色石灰?guī)r，中夾薄層瀝青質(zhì)泥巖，含腕足類和珊瑚類化石。富水性強(qiáng)的含水層。

　　各地層巖性特征厚度見水文地質(zhì)柱狀圖。

　　綜上所述，礦區(qū)水文地質(zhì)條件中等。

　　3、老空水：

　　經(jīng)過這些年的開采，目前K3煤層+910m形成采空區(qū)0.023Km2;K4煤層+910m水平南翼沿走向已采130m，形成采空區(qū)0.034Km2。

　　本礦采空區(qū)分布不廣，都在礦井+880m標(biāo)高的上部。采空區(qū)已用廢石充填，隨著時(shí)間的推移，采空區(qū)將逐漸積水，形成含水層。但礦山邊采邊排，采空區(qū)尚未積聚老空水;K4+910m標(biāo)高以上采空區(qū)的積水沿煤層底板滴流到+910m運(yùn)輸巷的排水溝流到主平硐排水溝，流出地表。K3煤層采空區(qū)的水沿煤層底板滴流到K3運(yùn)輸巷，經(jīng)+880m放水石門，進(jìn)入原華煤二井石巷(平硐)排出地面。據(jù)業(yè)主和生產(chǎn)管理人員介紹以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，礦區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有老窯和老窯水。

　　4、地表水體：

　　通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查訪問，礦區(qū)內(nèi)未發(fā)育常年性地表河流，無泉點(diǎn)出露，礦區(qū)地表無水庫等地表水體。

　　5、斷層：

　　本礦井范圍內(nèi)未出現(xiàn)斷層。只是在礦井東側(cè)邊界以外出現(xiàn)有斷層F19、F4，，該斷層對(duì)本礦井開采無影響。

　　在井下生產(chǎn)過程中偶爾揭穿小斷層時(shí)都基本無水。

　　4.3礦井水害基本類型及危害程度

　　尹家溝煤礦礦井水害的基本類型為巖溶裂隙水。涌水量受采動(dòng)影響。K4煤層采空水積水沿著煤層底板滴流到+910m水平排水溝后流進(jìn)+910m主平硐排水溝流出地表;K3煤層采空區(qū)積水沿著煤層底板滴流到K3煤層運(yùn)輸巷，經(jīng)+880m放水石門進(jìn)入+880m華煤二井平硐排出地面。

　　礦井只要加強(qiáng)排放，采掘工程受水害影響就小。

　　4.4礦井涌水量的預(yù)計(jì)

　　礦井今后采+850m水平的煤層時(shí),必須在+850M井底車場(chǎng)布置一個(gè)100m3的水倉,并配備三臺(tái)80D12×6型(15KW電機(jī))水泵,兩趟直徑為54mm的排水管。

　　4.4.2礦井涌水

　　2007年10月12日我們用浮標(biāo)法測(cè)得其礦井口涌水量為3.2m3/h.

　　Q=0.8FV，V=l/t

　　Q=0.8×(0.20m×0.30m)×20m÷108秒×360秒/h=3.2m3/h.

　　+880m水平放水石門排水溝涌水量為12.5m3/h.

　　Q=0.8×(0.3×0.4)×30÷83×360=12.5m3/h.

　　Q— 涌水量

　　V— 水的流速

　　F— 排水溝的過水?dāng)嗝?排水溝水深×寬)

　　l— 浮標(biāo)移動(dòng)的距離(米)

　　t— 浮標(biāo)移動(dòng)距離所需的時(shí)間(秒)

　　0.8— 阻力系數(shù)。

　　據(jù)調(diào)查目前該礦井下涌水量最大沒有超過22 m3/h.排水溝能正常排泄地下水。排水溝斷面應(yīng)增加到0.4m×0.5m。

　　尹家溝煤礦目前開采+910m～+1020m之間的K4、K3上山煤;即將開采+880m～+910m之間的K3下山煤。據(jù)礦井多年的涌水量觀測(cè)，礦井正常涌水量(Q正)16m3/h.(Q最大)22 m3/h.結(jié)合今后的開采范圍進(jìn)行預(yù)計(jì)，現(xiàn)礦井已開采面積為(S0)0.057km2。預(yù)計(jì)礦井開采最大采空面積為(S1)0.21km2，采用水文地質(zhì)類比擬法預(yù)計(jì)礦井涌水量為：

　　預(yù)計(jì)最終井下正常涌水量為31m3/h，最大涌水量為46.5m3/h。排水溝增加到0.4m×0.5m斷面時(shí)能正常排泄地下水。

　　4.5礦井水文地質(zhì)類型劃分

　　礦井充水含水層出露面積不大，地面排泄條件良好，大氣降水補(bǔ)給條件較差，含水層富水性強(qiáng)，單位涌水量<0.12/S.m，礦井涌水量年平均<31 m3/h，最大<47m3/h，現(xiàn)采掘工程一般不受水害威脅。礦井水文地質(zhì)類型應(yīng)為中等。

　　5、礦井水害防治方案

　　5.1水害防治方案的確定

　　礦井開拓方式現(xiàn)為平硐，采礦方法為走向短壁式倒臺(tái)階，現(xiàn)生產(chǎn)水平為+910m。開采二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M第一段K3 、K4煤層。

　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，堅(jiān)持煤礦水害防治“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的十六字原則。落實(shí)“探、防、堵、截、排”五項(xiàng)措施，結(jié)合礦井今后將采取平硐+暗斜井開拓方式和生產(chǎn)布置，水害存在狀況，礦井采取“以排為主，加強(qiáng)探防”的水害防治方案。

　　5.2水害防治工程的設(shè)置

　　5.2.1井下排水工程設(shè)置

　　井下排水主要是將來自各井巷及采空區(qū)來水通過排水系統(tǒng)排出地面。

　　重慶市合川區(qū)尹家溝煤礦礦井為平硐+暗斜井開拓，因?yàn)槟壳安傻氖?910m主平硐標(biāo)高和原+880m華煤二井平硐標(biāo)高以上的煤層,井下涌水全部自流排出,故礦井沒有機(jī)械排水系統(tǒng)，但是隨著開采深度的增加, 礦井今后采+850m水平的煤層時(shí),必須在+850m井底車場(chǎng)布置一個(gè)100m3的水倉,并配備三臺(tái)80D12×6型(15KW電機(jī))水泵,兩趟直徑為54mm的排水管,將水抽上+880m放水石門,從原華煤二井平硐排出。

　　雙回路供電，實(shí)測(cè)目前礦井正常涌水量為16 m3/h，調(diào)查最大涌水量為22m3/h。預(yù)計(jì)最終井下正常涌水量為31 m3/h，最大涌水量為46.5 m3/h。

　　尹家溝煤礦礦井水害的基本類型為巖溶裂隙水。涌水量受采動(dòng)影響。K4煤層采空水積水沿著煤層底板滴流到+910m水平排水溝后流進(jìn)+910m主平硐排水溝流出地表;K3煤層采空區(qū)積水沿著煤層底板滴流到K3煤層運(yùn)輸巷，經(jīng)+880m放水石門進(jìn)入+880m華煤二井平硐排出地面。

　　為了確保+910m平巷及主平硐排水溝流水順暢，減少裂隙滲水下到+880m水平。本方案要求將+910m主平硐排水溝斷面由0.2m×0.3m增加到0.4m×0.5m斷面的水溝,+880m放水石門的水溝也由現(xiàn)在的0.3m×0.4m擴(kuò)大為0.4m×0.5m斷面。

　　礦井設(shè)計(jì)在+850m水平車場(chǎng)附近布置水倉和水泵房，水倉容量100m3;安設(shè)2臺(tái)80D12×6型水泵，功率為15kw，揚(yáng)程68m，單臺(tái)排水能力15 m3/h。平時(shí)一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用。礦井暗斜井底+850m水平至暗斜井+880m水平，暗斜井傾角28°，斜長(zhǎng)63m。輔設(shè)管徑為54mm排水管二趟。水泵排出的礦井水經(jīng)+880m放水石門，通過原華煤二井平硐自流排出地面。

　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)小型煤礦設(shè)計(jì)規(guī)定》中的相關(guān)規(guī)定及其要求，工作泵的排水能力必須保證在20h內(nèi)排除礦井一晝夜的涌水量，+850m水平水泵排水能力要求計(jì)算如下：

　　

礦井最大涌水量時(shí)水泵排水能力要求：

　　5.2.2加強(qiáng)井下探防工作

　　為防患于未然，依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定：在一些不明地區(qū)，井田邊界、含水體尤其是老空水附近必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”十六字原則，加強(qiáng)礦井探放水工作，具體措施如下：

　　1)礦井必須有探水隊(duì)伍，配置探水機(jī)及其設(shè)施，必須依據(jù)“煤礦安全規(guī)程”六章五節(jié)的規(guī)定，編制探放水制度，確定探放的超前距離。礦井一定按規(guī)定的要求，做到正確探放，杜絕在探放水過程中發(fā)生出水事故。

　　2)礦井生產(chǎn)區(qū)探水邊界的確定，依據(jù)礦井接近鄰近礦井的邊界，礦層積水邊界，不明地區(qū)等，后推100米作為探水邊界。井巷進(jìn)入探水線，應(yīng)立即進(jìn)行探放。井巷未進(jìn)入探水線時(shí)，發(fā)現(xiàn)有出水象征或其它異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止掘進(jìn)或生產(chǎn)進(jìn)行探放。井巷或工作面在過斷層，沖刷帶或其它含水體時(shí)，發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象，應(yīng)停止生產(chǎn)，立即進(jìn)行探放。

　　3)礦井老采區(qū)水，應(yīng)采取宜疏不宜堵。對(duì)老采區(qū)水應(yīng)經(jīng)常觀測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)采區(qū)堵塞時(shí)，要及時(shí)輸通，以免采區(qū)水被堵形成老空水，造成礦井因受老空水突然潰入，形成災(zāi)害。

　　4)接近采空區(qū)掘進(jìn)，應(yīng)根據(jù)采空區(qū)有無積水情況，提前60～100m探水。

　　5)該礦受巖溶水影響，當(dāng)在該煤層內(nèi)進(jìn)行采掘布置，發(fā)現(xiàn)有出水象征和異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止工作，進(jìn)行探放。

　　6)按規(guī)定在各水平、水泵房及大巷處構(gòu)筑一道水閘門。

　　7)必須制定切實(shí)可靠的災(zāi)害預(yù)防處理計(jì)劃和礦井水害防治預(yù)案。通過不同形式的教育培訓(xùn)，使職工了解透水前的各種預(yù)兆及其規(guī)律，做到發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆，立即停止工作，撤出人員。井下要設(shè)置安全出口，標(biāo)注人、水分開的避災(zāi)的線路，并告知井下作業(yè)人員，安全撤出險(xiǎn)區(qū)。

　　8)雖然礦井井田范圍內(nèi)沒有大斷層，但井內(nèi)還存在小斷層，現(xiàn)在斷層的富水性弱，但經(jīng)過采動(dòng)后可能加大斷層帶的破碎，引起斷層導(dǎo)水。在采掘中接近斷層帶，特別是靠近采空區(qū)和切割采區(qū)的斷層，應(yīng)采取探放水措施，防止斷層突水造成水害。

　　9)礦井探放到老空水時(shí)，由于水量太大，礦井排水能力不足時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行封堵，防止老空水淹沒礦井。

　　5.2.3地表防洪工程的布置

　　礦井在雨季時(shí)要加強(qiáng)防洪工作，防止地表洪水倒灌井下，防止洪水淹沒地表工業(yè)廣場(chǎng)，防止洪水沖垮煤坪和矸石山等。依據(jù)國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局以安監(jiān)總明電(2007)10號(hào)文緊急通知“立即落實(shí)防洪防淹井措施”的要求，采取下列措施：

　　1)當(dāng)?shù)V井工業(yè)廣場(chǎng)、井口(主、風(fēng)井等)位于河流、沖溝、湖泊等附近，要依據(jù)當(dāng)?shù)睾樗坏母叩?，修筑擋水墻或防洪溝，防止洪水進(jìn)入工業(yè)廣場(chǎng)、主井、風(fēng)井等處。

　　2)在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，煤坪、矸石山等地，必須修建防洪溝，其目的是盡快地將洪水排出礦區(qū)外，防止地表洪水沖毀工業(yè)廣場(chǎng)、煤坪、矸石山的設(shè)施。

　　3)在主井、風(fēng)井(尤其是斜井)等地表入出口處，要安裝防洪設(shè)施，準(zhǔn)備好防洪搶險(xiǎn)物資。當(dāng)洪水來襲時(shí)，務(wù)必?fù)踉诰谕猓皶r(shí)撤出井下人員，做到洪水不潰入井下。

　　4)要及時(shí)填實(shí)地表采煤塌陷區(qū)，廢棄井口等，防止洪水滲入或潰入井下。

　　5)在暴雨或大雨時(shí)期，應(yīng)停止井下工作，撤出全部人員。

　　6、礦井水害防治措施

　　按照“防患于未然”的原則，一旦礦井突水要切實(shí)保證，“不因水患死人，不淹井(不淹水泵房)”。事先采取的礦井水害防治的措施，以稱礦井防治水應(yīng)急預(yù)案。

　　編制礦井防治水應(yīng)急預(yù)案時(shí)，應(yīng)從技術(shù)措施和組織措施著手。

　　6.1水害防治的技術(shù)措施

　　依據(jù)水害可能出現(xiàn)在礦井的地區(qū)和部位，事先應(yīng)采隔離措施。如在主要大巷設(shè)置水閘門、防水墻，兩上山之間，排水巷道和風(fēng)巷之間的聯(lián)絡(luò)巷，石門等設(shè)置臨時(shí)防水墻。將礦井突水隔離在礦井某個(gè)地區(qū)，從而保證大部分礦井不淹的技術(shù)措施。

　　要事先確定安全出口，一旦突水后，保證井下人員能安全撤退，要編制礦井水災(zāi)避災(zāi)路線圖和隔離措施工程布置圖。

　　水泵房必須設(shè)置密閉門，并有專門的巷道與地表井口溝通，以便及時(shí)搶運(yùn)設(shè)備，加強(qiáng)排水，保證礦井不致于全部淹沒。

　　建立水情監(jiān)測(cè)制度，設(shè)立專門的水情監(jiān)測(cè)員，觀測(cè)礦井水情變化，及時(shí)預(yù)報(bào)，作好記錄，建立水情臺(tái)帳;根據(jù)采掘變化及涌水變化情況即時(shí)調(diào)整各種防、排水設(shè)施、設(shè)備的位置和能力。

　　6.2水害防治的組織措施

　　保證礦井水害防治技術(shù)措施組織管理措施。礦井首先要成立礦井水害防治領(lǐng)導(dǎo)小組，并明確分工。礦長(zhǎng)對(duì)全礦人員要進(jìn)行避災(zāi)撤退路線的講解和教育，并在井下標(biāo)出撤退指示牌。

　　建立搶險(xiǎn)救災(zāi)組織機(jī)構(gòu)，總指揮應(yīng)設(shè)在調(diào)度室，指定專人負(fù)責(zé)礦井突水后隔離措施工程的執(zhí)行。指定專人負(fù)責(zé)并確認(rèn)人員撤退后關(guān)閉最后一道隔水墻(或水閘門)，保證防水物質(zhì)，礦井水害防治人員及時(shí)趕赴現(xiàn)場(chǎng)。

　　建立通訊聯(lián)絡(luò)，保證井上、下能及時(shí)掌握水情和將采取的措施，命令等。

　　建立水泵房搶修小組，及時(shí)增加材料和設(shè)備，保證礦井能及時(shí)正常排水，絕對(duì)不停頓。

　　7、結(jié)論

　　7.1礦井水害防治小結(jié)

　　通過對(duì)該礦井的實(shí)地調(diào)查了解和礦井水文資料的收集，結(jié)合原勘探的地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，綜合研究分析認(rèn)為，本礦井水文地質(zhì)條件中等，礦井充水水源主要為大氣降水及含水層水，為巖溶裂隙充水礦床。含水層的富水性強(qiáng)，所以預(yù)計(jì)礦井將來的正常涌水量為31m3/h，最大涌水量為46m3/h。特別是在布置+850m水倉、水泵等排水設(shè)施、設(shè)備時(shí),一定要根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際涌水量,進(jìn)行預(yù)計(jì)最大涌水量計(jì)算后,方能選配。按今后礦井采用平硐+暗斜井開拓方案，采用“以排為主，加強(qiáng)探防”的水害防治方案。

　　7.2存在問題

　　1、缺少礦井涌水量的動(dòng)態(tài)觀測(cè)資料及開采系統(tǒng)的涌水情況的記載，無《礦井綜合水文地質(zhì)圖》和《礦井充水性圖》等基礎(chǔ)圖紙。為了給水害防治工作提供詳實(shí)、可靠的技術(shù)依據(jù)，上述工作應(yīng)予完善。

　　2、礦井無專門水文地質(zhì)人員，無探放水設(shè)備及制度等。因此本礦必須配置和健全探放水制度及探放水設(shè)備和隊(duì)伍。

　　3、礦井現(xiàn)的排水溝不規(guī)范，偏小，平巷多處積水。

　　7.3建議

　　(1)應(yīng)配備水害防治人員，并能熟悉地質(zhì)與水文地質(zhì)專業(yè)技術(shù)工作。在生產(chǎn)中做好礦井水文地質(zhì)工作，根據(jù)礦井的充水情況編制“礦井綜合水文地質(zhì)圖”及“礦井充水性圖”。能及時(shí)查清井下水情，為礦井水害的防治工作提供詳實(shí)可靠的技術(shù)依據(jù)。

　　(2)建立健全礦區(qū)地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng)，根據(jù)收集的資料對(duì)“礦井綜合水文地質(zhì)圖”及“礦井充水性圖”進(jìn)行補(bǔ)充和修改，為礦井水害防治提供基礎(chǔ)資料。

　　(3)礦井要進(jìn)行水害發(fā)生應(yīng)急救援的演練工作，以保證重大水災(zāi)事故的發(fā)生時(shí)人員有序的從井下措施出。

　　(4)按報(bào)告要求，應(yīng)盡早購置探水鉆。

　　(5)由于本礦上部存在采空區(qū)，所以煤巷掘進(jìn)應(yīng)采取探水措施，保證礦井安全生產(chǎn)。

　　(6)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)淺部老窯的情況進(jìn)行調(diào)查分析，一旦發(fā)現(xiàn)異常反映立即采取應(yīng)對(duì)措施。

　　(7) 隨著采空?qǐng)龅脑龆嘁黾优潘O(shè)備，提高排水能力。