11011掘进工作面水文地质情况分析报告和水害防治措施

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禹州神火隆源矿业有限公司

11011工作面水文地质情况分析报告及水害防治措施

一、工作面概况

1、工作面地面位置

工作面对应地表位于张湾村西南处农田,地表为第四系所覆盖,地势较为平坦,设计巷道最低处与地表间隔167m。

2、井下位置及四邻采掘情况

11011工作面北部为西高村一矿、二矿采空区,南部为本矿11031工作面(未采),西侧为11采区轨道、皮带上山,东侧为矿井井田边界。

3、巷道布置

11011风巷工程359m,工作面开口于原11011工作面二联巷上口,沿二

1煤层顶板,按方位角74°掘进与11011切眼贯通。巷道由西向东为2°~4°上坡。

11011机巷工程量397m,工作面开口于原11011工作面二联巷下口,沿二1

煤层顶板,按方位角74°掘进与11011切眼贯通。巷道由西向东为2°~4°上坡。

11011切眼工程量83m,工作面开口于原11011风巷里口,沿二

1

煤层顶板,按方位角164°掘进与11011风巷。巷道由西向东为15°~17°下坡。二、地质构造情况

1、工作面主要沿着二叠系山西组二

1煤层掘进,二

1

煤层直接顶为中细粒长

石石英砂岩,含白云母及黄铁矿结核。厚度约25m,局部夹二

3

煤,厚度(0-0.2m)。

1

煤底板为深灰色砂质泥岩、泥岩及灰色细粒砂岩或粉砂岩。细砂岩薄层状,含较多小白云母及炭质,含菱铁质结核,夹不规则泥质条带,具波状、透镜状、槽状层理,平均厚5m。煤(岩)层倾角15~17°,平均16°。

2、根据矿井地质报告,结合附近巷道实际施工揭露情况分析,预计工作面掘进范围内无断层,工作面局部底板可能有轻微褶存在。

三、水文地质情况

1、地表水本工作面位于补给径流区,李楼河从工作面上部流过,河流流量随季节性变化在0.145~0.992m3/s之间。地表水会通过冒落裂隙带向深部微弱下渗,由于煤层顶板有厚层砂泥岩隔水层阻隔,因此地表水体对巷道掘进影响微弱。

2、小窑、古空、采空区积水

据以往地测资料及工作面迎头物探报告,工作掘进过程中需穿老巷,可能存在少量积水。工作面北部为西高一村二矿采空区,因该采面开采产生的顶板沉降及裂隙,局部可能有少量顶板砂裂隙水经老巷渗透至工作面,对工作面掘进施工可能有一定影响。

3、其他

无疏水钻孔、暗河、溶洞和导水陷落柱,不接近有积水的灌浆区。

4、主要含水层、隔水层

1)主要含水层

(1)寒武系灰岩岩溶裂隙承压含水层

根据矿井2018年7月竣工的井下寒武系灰岩含水层观测孔(3#孔),寒武系灰岩水水位标高+36.5m,渗透系数0.142567 m/d,单位涌水量0.0231 L/(s·m),目前该水位标高已降至+3.5m。从数据结果看,该含水层相比于勘探时期富水性有所减弱,已经属于弱富水含水层,但在生产过程中,仍要主要防治该含水层通过断层、采动裂隙等通道向矿井突水。

(2)太原组下段灰岩岩溶裂隙承压含水层组

由太原群下段中的L1~L4石灰岩组成,厚12.67~27.18m,一般13米左右。其中L1与L2岩溶裂隙发育差且极不均一。在矿区北部露头区可直接接受大气

降水和第四系潜水补给,该层上距二

1煤层44.21~76.33m,为二

1

煤层底板间

接充水含水层。

(3)太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水层组

由太原组上段中的L10~L7石灰岩组成,厚4.10~15.62m,平均9.34m。其中L7石灰岩层位稳定,厚度0.90~6.50m;L8、L9石灰岩常合并为一层,图7.2-1所示,矿井西北角石灰岩厚度超过8m,约占矿井面积的5%,其余均小于8m。0534孔抽水试验,水位标高+157.16m,降深25.16m,涌水量0.0986L/s,最大单位涌水量0.00392 L/(s·m),渗透系数0.0120m/d;据2003~2007年该矿巷道底板3个突水点资料,水量均小于20m3/h;上述资料均说明太原组上段

煤层底板直接充水含水层,一般对开采二含水层的富水程度弱。该含水层为二

1

煤层矿井的安全无大的威协。

1

另据隆源矿业2018年7月竣工的井下太原组上段灰岩含水层观测孔(1#孔)资料,该孔揭穿太原组上段灰岩时无水。但因太原组上段灰岩含水层为二1煤层的直接充水含水层,在生产过程中,仍要注意观测该含水层水位变化,主要防治该含水层通过断层、采动裂隙等通道向矿井突水。

(4)二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层组

主要由中~粗粒大占砂岩、香炭砂岩和砂锅窑砂岩组成,层位稳定。厚12.27~58.22m,平均34.68m,矿区西部局部区域厚度超过45m,约占全矿井面积的10%,中部厚度相对较小,小于25m,约占矿井面积的50%。大占砂岩厚9.98~煤层直接顶板。区内0482、0514、0542三孔在该段循环液漏失

30.22m,为二

1

量大于1m3/h外,其他钻孔均小于1m3/h。钻孔抽水试验,单位涌水量为0.00222~0.0122 L/(s·m),渗透系数0.00382~0.017m/d,水温21℃,水化学类型为HCO3—Ca·Mg、HCO3—Ca·(K+Na)·Mg,矿化度0.39~0.59g/L,水位标高+171.01~+219.71m。为富水性弱的裂隙承压含水层。主要接受大气降水和第四系潜水补给,为二1煤层顶板直接充水含水层,在浅部开采煤层时为矿井涌水量构成的主要部分,由于其富水性较弱,在没有强含水层补给的条件下,一般不会对开采二1煤层的矿井安全构成威协。

(5)二叠系下石盒子组砂岩裂隙承压含水层

由该组地层中的中~粗粒砂岩组成,厚度较大,但裂隙一般不发育。钻孔抽水试验,单位涌水量0.00116~0.00367L/(s·m),渗透系数0.00974~