东梁煤矿防治水中长期规划

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神木县永兴乡柳沟村联办煤矿地质防治水中、长期规划总工:科长:编制:二○一三年一月目录前言 (1)第一章井田概况及开发状 (2)第一节井田地理况 (2)第二节井田开发状 (3)第二章矿井水文地质的基本况 (4)第一节矿井水文地质概况 (4)第二节井下排水设施 (6)第三章矿井充水因素析 (7)第四章矿井主要水害及治理案 (8)第一节矿井发生突水的原因分析 (8)第二节矿井水防治的整体方案 (9)第三节井下水害治理方案 (2)第五章实施计划及预期效果 (16)第一节项目实施计划 (16)第二节项目实施后的预期效果 (17)前言矿井水灾是煤矿常见的一种灾害。

随着煤矿资源整合工作进一步深入,矿井水害成为继瓦斯事故后影响煤矿安全生产的另一主要灾害。

为了贯彻落实好《煤矿安全规程》、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》、国家煤监局出台的《煤矿防治水规定》和省政府出台的“十二条”规定,杜绝水害事故的发生,保障从业人员生命及财产的安全,特结合我矿的水文地质情况,坚持“预防为主,防治结合”的方针,按照当前与长远、局部与整体、地面与井下、防治与利用相结合的原则,根据不同的水文地质条件,制定“探、防、堵、截、排”等相应的措施。

因此编制地质防治水中长期规划是非常必要的。

同时要在整体规划的基础上,根据轻重缓急,抓好防治水工作,要严格检查,堵塞漏洞,防患于未然,确保整个防治水工作按计划有条不紊地进行,使防治水规划落到实处,水害得到有效防治。

第一章井田概况及开发现状第一节井田地理概况一、地理位置柳沟村联办煤矿(整合区)位于陕北侏罗纪煤田神府矿区的南部,行政区划隶属陕西省神木县永兴乡管辖。

地理坐标在北纬38°04′36.63″~38°58′14.81″,东经110°30′55.49″~110°34′02.10″之间。

二、地形地貌本矿位于陕北黄土高原北端,毛乌素沙漠东南缘,地貌单元属黄土梁峁区,区内大部分被第四系风积沙覆盖。

在整合区西北角和东端各有侏罗系出露,最高处位于整合区内的树梁沟靠东北,最低处位于整合区西部边缘。

整合区总体地形为中间东西低,中部高东西低,海拔标高+1302~+1090.0m,相对高差212m。

煤矿(整合区)内大部分地表被第四系中更新统离石黄土所覆盖,主要分布于梁峁顶部及沟谷边坡地段,厚度16.00m~68.00m,平均厚度42.69m。

岩性为棕黄色、灰黄色砂质黄土,结构中—稍密,具孔隙,发育垂直节理;据邻区资料,该层含水微弱或不含水,透水性差,为弱透水层。

由于受外应力的作用,形成一系列特殊的黄土地貌,地形复杂,沟壑纵横,坎陡沟深,地表侵蚀强烈,有疏密不等的短小冲沟,现代地貌作用以流水侵蚀为主,植被稀少,水土流失严重,基岩裸露于沟谷两侧,塬上半固定沙屡见不显。

三、交通条件包(头)~神(木)~朔(州)铁路从煤矿北部通过,神~府二级公路从煤矿东南部通过,矿井距神朔铁路榆家梁集装站约13km,距神木县城约16km,交通较为方便。

四、河流水系柳沟村联办煤矿整合区位于张家沟井田的东南部。

矿区内发育有一北北西向的主沟—张家沟,沟谷平均宽度40m,注入考考乌素沟;其支沟—尔林兔沟为北西向,平均宽度20m。

整合区位于考考乌素沟以北,乌兰木伦河的西侧。

最低点位于张家沟沟谷,标高约+1110m,即整合区内河流最低侵蚀基准面。

张家沟精查阶段在井田内共施工两个水文孔(Z14、Z26),其中Z14水文孔在整合区的东部,钻孔抽水试验成果取自Z14水文孔。

矿区属于窟野河流域,窟野河发源于内蒙古伊金霍洛旗,最后注入黄河。

根据神木县水文观测站资料:该河面积7298km2,多年平均流量17.40m3/s,最小流量0.02m3/s,最大流量13800m3/s五、气象本区属温带大陆性干旱、半干旱气候,气候特点为:冬季寒冷,春季多风,夏季炎热,秋季凉爽,四季冷热多变,昼夜温差悬殊,干旱少雨,蒸发量大。

年平均降雨量279~541mm,降雨多集中在七、八、九三个月。

年平均蒸发量1720~2085mm。

年平均气温8℃,最高气温36.7℃,最低气温-29.7℃,日温差最高可达20℃。

气候特点为:全年无霜期短,十月初上冻,次年四月解冻。

第二节井田开发现状矿井水文地质的基矿井水文地质的基矿井水文地质的基矿井水文地质的基本情况本情况本情况本情况第第第第一一一一节节节矿井水文地质概况矿井水文地质概况矿井水文地质概况矿井水文地质概况一一一一、、、、矿井水文地质类型矿井水文地质类型矿井水文地质类型矿井水文地质类型目前矿井开采3号煤层,对上部山西组及下石盒子组砂岩含水层及地表局部地段松散岩孔隙含水岩组有破坏作用。

以上含水层有一定的补给水源,补给条件一般。

其直接充水含水层为顶板砂岩裂隙含水层。

矿体位于当地侵蚀基准面以下,但含水层富水性均较弱,单位涌水量0.0026L/s.m,其采空区内存在局部积水。

目前矿井正常涌水量为1200m3/d,最大涌水量为2880m3/d。

井田内3号煤层底板标高为510—680m,奥灰水位标高存648-653m,3号煤层大部分煤层低于奥灰水位之下,底板突水系数小于正常块段的临界突水系数0.10 MPa/m,、小于受构造破坏块段临界突水系数0.06MPa/m,、奥灰水对开采3号煤层影响不大。

一般不会造成底板突水危险。

9号煤层目前未开采,煤层均位于奥灰水水位以下,属带压开采,突水系数小于正常块段的临界突水系数的临界突水系数0.10 MPa/m,接近受构造破坏块段的临界突水系数0.06 MPa/m,在正常地段矿井水文地质条件中等,局部受构造或其它人为破坏的地段,水文地质条件复杂化。

随着3号煤层的开采,采空区积水对9号煤层的开采产生一定的威胁,其矿井水文地质条件随之发生改变,今后生产中应引起注意。

14号煤层目前未开采,煤层均位于奥灰水水位以下,属带压开采,最低底板标高为380m,突水系数为0.135 MPa/m,突水系数大于正常块段内临界突水系数0.10MPa/m,有突水的危险性,随着3、9号煤层的开采,采空区积水对14号煤层的开采产生一定的威胁,矿井水文地质条件复杂。

515-3号煤层目前未开采,煤层均位于奥灰水水位以下,属带压开采,15号煤层最低底板标高为400m,突水系数为0.196 MPa/m,大于正常块段内临界突水系数0.10MPa/m,有突水的危险性,开采时特别注意。

15号煤层与14号煤层相隔仅为3.23—13.05米,平均6.12米左右,开采15号煤层时必须疏干14号煤层积水。

15号煤层水文地质条件复杂。

井田内地质条件简单,地层总的走向为北西—南东向,倾向南西,倾角0—10°,南部地层较缓,倾角约2°左右,仅见褶皱构造,除二采区2301工作面揭露落差2.5米的小断层外,未发现大的断层及岩浆岩活动。

构造属简单(类型)一类。

二二二二、、、、含水层含水层含水层含水层井田内的含水层自下而上有:(1)奥陶系中统石灰岩含水层地下水埋藏较深,奥灰水位均在650—700米,其单位涌水量为3.465—4.968 L/s.m。

(2)石灰系太原组k2—k5石灰岩含水层根据钻孔抽水资料,其水位标高为698.05米,单位涌水量为0.0019 L/s.m,渗透系数0.006m/d。

(3)山西组底部砂岩(k7)含水层为山西组与太原组之分界,平均厚度2.31米,单位涌水量0.713 L/s.m,渗透系数0.132m/d。

(4)山西组顶板砂岩含水层为3号煤层顶板砂岩,单位涌水量0.0713 L/s.m,渗透系数0.0274m/d。

(5)二叠第上、下石合子组砂岩含水层含水性决定与砂岩节理裂隙的发育成度,但距主要可采煤层间距较大,对开采无直接影响,单位涌水量0.116 L/s.m,渗透系数 0.493m/d。

(6)基岩风化带为不同时代的地层与表土接触的风化壳,一般厚度为25m,单位涌水量0.52 L/s.m,渗透系数0.305m/d。

6(7)第四系潜水含水层一般受大气降水影响明显,单位涌水量1.404 L/s.m。

三三三三、、、、井田内的主要隔水层井田内的主要隔水层井田内的主要隔水层井田内的主要隔水层(1)本溪组泥岩、铝土质泥岩:厚约5m,为区域良好的隔水层。

(2)石炭二叠系泥岩、砂质泥岩:厚约数十米,为良好的隔水层。

四四四四、、、、矿井涌水矿井涌水矿井涌水矿井涌水量量量量山西三元煤业股份有限公司现采3号煤层位于井田中部,矿井正常排水量1200m3/d,最大涌水量为2880m3/d。

第第第第二二二二节节节节井下排水设施井下排水设施井下排水设施井下排水设施一一一一、、、、主排水泵房及水仓主排水泵房及水仓主排水泵房及水仓主排水泵房及水仓主排水泵房设于井底车场附近,由中央水仓至地面敷设两趟Φ219×8型排水管(每趟管路约418米)排至地面,然后通过专用排水沟排至地面消防沉淀水池进入净化水处理系统,井筒排水高度311米。

该泵房装备了3台MD280—43×8型水泵,水泵额定流量为280m3/h,额定扬程为344m,一台工作,一台备用,一台检修。

井底水仓设置了主水仓和副水仓,当一个水仓清理时,另一个保持正常使用,主副水仓有效长度约224.87米,有效容量1663m3。

二二二二、、、、采区排水设备采区排水设备采区排水设备采区排水设备采区水泵房设于+590采区水仓,矿井涌水经由采区水泵房、管子道、轨道大巷敷设的排水管路到620轨道大巷沿水沟排至井下中央水仓。

该泵房现装备MD155-30×3型水泵3台,配用YB280S-4型电机(75kW,660V)。

正常涌水时水泵日排水时间为6h;最大涌水时水泵日排水时间为8h。

正常涌水及最大涌水时均为1台工作,1台备用。

1台维修。

泵房内及轨道大巷敷设2趟Φ168×6型排水管至620轨道大巷排水沟。

正常涌水及最大涌水时均为1趟管路工作,1趟管路备用(详见表2-1)。

三三三三、、、、地面沉淀池排水设备地面沉淀池排水设备地面沉淀池排水设备地面沉淀池排水设备设置三台主水泵,排水能力均为90m3/h,其中两台大型离心泵。

矿井水经地面沉淀池沉淀,再进入净化处理系统后,进行利用作为工业用水,7 矿井排水能力现状表表2-1 序号地点型号排水量(m3/h)扬程(m)功率台数1 中央水仓 MD280-43×8 280 344 440 32 采区水仓 MD155-30×3 155 90 75 33 清撒斜巷 BQW50-80 50 80 22 24 副井水窝 8J35×10 35 25 2301工作面 BQW70-40 70 40 1346 2301工作面 BQW50-80 50 80 227 南翼回风巷 BQW70-40 70 40 1348 南翼回风巷 BQW50-80 50 80 227 1310回风顺槽 BQW70-40 70 40 1358 1310回风顺槽 BQW50-80 50 80 229 1310回风顺槽 MU46-30×7 46 210 45 11310回风顺槽 4DA-8×8 54 100 37 210 1310运输顺槽 4DA-8×854 100 37 1/31310运输顺槽 BQW70-40备注大部分重新入井作为降尘消防洒水用水。