w水情水害分析

矿井水情水害分析及防治措施根据水文调查矿区水文地质类型为复杂程度为简单类型，矿井水主要来源为煤层顶板裂隙水、断层水、溶岩水和基岩裂隙水。

据调查矿井正常流水量为30m3/h，最大流水量为60m3/h。

矿井可能发生水害为通过塌陷裂隙参入井下的地表水，浅部开采区老窖积水、地下水。

为做好水害防治工作，坚持“逢掘必探，先探后掘”的防治水原则，以保障矿井安全生产。

一、矿区水文地质条件水文地质条件区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季节变化明显，一般每年5月中、下旬地下水流量、水位开始回升，6～9月为最高值，其间出现2～3次峰值，10～12月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。

区域内龙潭组煤矿床上覆的中～强岩溶含水层之间一般具有较好的隔水层，含水层之间水力联系较弱，对煤矿床开采影响较小，只是当导水断层或其他导水通道沟通上覆含水层与矿床水力联系时，上覆含水层才会成为矿井的充水水源，从而威胁到煤矿床的开采。

龙潭组煤矿床下伏茅口组强灰岩含水层与煤矿床深部下煤组煤层间隔水层较厚，其地下水间接威胁深部下煤组煤层的开采；当玄武岩缺失或其厚度变小，下伏茅口组强灰岩含水层与煤矿床深部下煤组煤层间隔水层变薄时，其威胁更大。

二、矿井充水条件1、地表水系（1）地表冲沟水冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，将来沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。

（2）第四系孔隙水矿山内覆盖的第四系，含水性弱，加之厚度不大，分布不广，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。

2、地层含、隔水性（1）二叠系中统茅口组(P2m)～强含水层出露于本区南东边界附近，在矿山内多形成溶蚀洼地或岩溶漏斗。

在南东边界以外大面积出露，其中溶洞、漏斗、落水洞、溶蚀洼地比比皆是，其地下暗流极为发育。

该层地下水具有埋藏深、循环深、水力联系遥远、水量丰富等特点。

因该层地下水埋藏深，所以泉眼稀少，溶沟大部分干枯。

（2）二叠系上统龙潭组(P3l)～弱含水层本层地下水主要由两部分组成:一为风化裂隙水，由于以碎屑岩为主，岩石含泥质成分多，因而岩石普遍抗风化能力弱，露头区有较厚的强～中风化带，易渗入大量大气降水，含浅层风化裂隙潜水，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性相应降低。

二为本组地层细砂岩孔隙中及灰岩溶蚀裂隙中的地下水，由于煤系地层中细砂岩及灰岩在全组地层中所占比例较小，因此，总的来讲，含水微弱，据钻孔放水资料，单位涌水量为0.01-0.069升/秒·米。

总之，本组含水微弱，含水岩层不发育，且含水岩层之间有多层隔水层相阻隔，水力联系差，因此，本组为弱含水层。

（3）大隆—长兴组（P3c+d），弱—中等含水层含水岩层主要由灰岩、细砂岩等组成，裂隙、孔隙、溶洞等发育，据钻孔抽放水资料，单位涌水量0.03326-0.0998升/秒·米。

区域内，一般将本段视为中等含水层，但本矿山大隆—长兴组出露于山坡高处，浅部含水量且排泄方便，因此，在开采平硐水平标高以上煤层时，可将本段视为弱含水层。

（4）第四系(Q) )～弱含水层仅分布于山谷、溪沟、洼地及山间斜坡一带，由残积、坡积及冲积物等组成，厚度一般小于5m，仅含微弱孔隙潜水，属于弱含水层。

3、断层带水文地质特征F13断层在煤系地层中断距较大，延展长，切割了上部强含水层，且为一张性正断层，开采过程中，要充分注意该断层及其派生的小断层沟通强含水层或地表老窑水的可能。

4、小煤矿、老窑水文地质特征区内老窑开采历史较长，以斜井或平硐开采，见煤后一般沿煤层走向掘进，由于井口垮塌、排水、通风困难等原因而停采，均有一定量的积水。

5、充水因素分析（1）充水水源1）龙潭组弱含水层该组主要为碎屑岩，富水性总体微弱，浅部以风化裂隙水为主，深部则以该组中的含水岩层自身所含地下水为主，在构造断裂及应力破坏影响的地段，由于裂隙本身可能含水亦可能沟通部分含水层，开采这些地段的煤层时，矿井出水量会比正常出水量增大。

该组为煤矿床开采的直接充水水源。

2）小煤矿、老窑采空区积水小煤矿、老窑内存在着一定的积水，是浅部矿井开采的重要充水因素，在开采浅部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。

（2）充水通道1）岩石天然节理裂隙矿山内的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部菱铁质细砂岩等脆性岩石更为发育，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。

2）人为采矿冒落裂隙未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。

3）断层破碎带矿山中部F13断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。

4）老窑采空区老窑废弃采面或巷道可能会成为老窑水、采空区积水、部分地表水进入矿井的通道。

5）岩溶管道矿山外飞仙关组二段灰岩含水层局部地段可能发育岩溶管道，当它们被断层沟通与下伏煤层联系时，也会成为矿井充水通道。

（3）充水方式由于上覆含水层分布于矿界以外，且与本矿开采的14、16、27、30号煤层间距较大，因此，在开采浅部煤层时，上覆强含水层对开采无影响。

一般情况下，本矿开采时，以接受大气降水补给为主，补给量小，充水通道主要以岩石原生和采矿裂隙为主，规模一般不大，少量为断层、老窑巷道、岩溶管道导水，因此未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，在老窑区附近及开采30号煤层深部时，存在发生突水的可能性。

6、水文地质类型本矿山大部分矿床位于最低侵蚀基准面以上，直接充水水源主要为龙潭组裂隙水、小煤矿和老窑采空区积水、地表冲沟水，开采位于最低侵蚀基准面以下的煤层时，间接充水水源为飞仙关组二段强岩溶水及茅口组强岩溶水，故本矿山属于以裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等，水文地质类型属二类二型。

7、矿井涌水量据矿方实测资料，最大涌水量为60m3/h，最小涌水量为20m3/h，一般情况下在30m3/h左右。

8、矿井水害及防治措施绮陌煤矿现阶段开采范围仅限于原绮陌煤矿井田，开采范围不大，矿井水主要来自采空区，其他巷道来水较少。

本区属低中山地貌，大气降水是矿井水的主要来源，构造水属单斜构造，有利于地下水顺层向深部汇集。

整合后的绮陌煤矿生产时若大气降水通过小窑直接进入矿井，巷道穿越F13断层时地表水、地下水可能沿断裂带进入矿井，是矿井生产的一大隐患。

建井和生产过程中要时刻预防老窑积水和F13断层水突然涌出，做到“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则。

三、井下探放水措施(一)探放水原则必须做好水害分析报告，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘，先治后采”的探放水原则。

接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前，必须编制探放水设计，并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施。

探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度和硬度以及安全措施等规定。

探放水设计包含以下方面：1、探水起点的确定：为了确保采掘工作和人生安全，将水淹区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程图上，经过分析划出三条界线。

1）积水线：积水边界线（小窑采空区范围），其深部界线应根据小窑或老空的最深下山划定。

2）探水线：根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定，具体规定如下：a)对采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区，如边界准确，水压不超过1MPa时，探水线至积水区的最小距离：煤层中不得小于30ｍ，岩层中小于20ｍ。

b)对虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位置的积水区，探水线至推断积水区边界的最小距离不得小于60ｍ。

c)对有图纸资料的小窑，探水线至积水区边界的最小距离不得小于60ｍ；对没有图纸资料可查的小窑，必须坚持“有掘必探，先探后掘”的原则，防止发生透水事故。

d)掘进巷道附近有断层或陷落柱时，探水线至最大摆动范围预计煤柱线时的最小距离不得小于60ｍ。

e)石门揭开含水层前，探水线至含水层的最小距离不得小于20ｍ。

3) 警戒线：沿探水线外推50ｍ（在上山掘进时指倾斜距离）即为警戒线。

4)探放水钻孔布置方式：探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度。

探水工作采用“探水～掘进～探水”方式进行，探水钻孔为巷道掘进探明一段安全距离后，巷道允许掘进一段距离，然后再探再掘，确保掘进安全。

①超前距：为探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一段距离，采用20m。

②允许掘进距离：为经探水证实无水害威胁，可安全掘进的长度，取40m。

③帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，即布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，取7m。

④钻孔密度（孔间距）：指允许掘进距离终点横剖面上，探水钻孔之间的间距3M。

⑤煤层平巷钻孔布置：主要是探巷道上帮小窑老空水，钻孔呈五花形布置在巷道工作面。

由于本矿属于薄煤层，故钻孔布置1组，5个孔，钻孔之间的夹角为50。

⑥倾斜煤层上（下）山巷道钻孔布置：钻孔呈扇形布置在巷道前方，薄煤层一般布置3组，每组1～2个孔；厚煤层一般布置5组，每组不少于3个孔，且每组钻孔至少有一孔见顶或底。

探水钻钻孔布置见图6-2-2。

2、采掘工作面遇下列情况之一时，必须确定探水线进行探水。

（1）接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时，井巷出水点的位置及其水量、有积水的的井巷及采空区积水范围、标高和积水量，必须绘制在采掘工程平面图上。

在水淹区域应标出探水线位置。

采掘到探水线位置时，必须探水前进。

（2）有与溶洞、含水层及与之有水力联系的导水层、裂隙（带）、陷落柱时必须查出其位置，并按规定留设防水煤柱。

巷道必须穿过上述构造时，必须探水前进。

如果前方有水，应超前预注浆封堵加固，也可采取其它防治措施。

（3）打开隔离煤柱前必须探放水。

（4）接近有水的采煤工作面时必须探放水。

（5）接近未封闭又可能突水的钻孔时必须探放水。

平巷钻孔布置（附后）图6-2-2 探水钻孔布置方式图（6）煤层顶板的含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。

当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统。

（7）采、掘工程接近其它可能突水段时必须探放水。

经探水确认无突水危险后，方可向前掘进。