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黄陵二号煤矿充水因素分析

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0概况黄陵二号煤矿（以下简称二号煤矿）位于陕西省黄陵县境内，矿井建设规模7.0Mt/a ，主采侏罗系中统延安组2号煤层。

矿区处于鄂尔多斯盆地东南部的缺口上的黄陇侏罗纪煤田黄陵矿区西南部，为一倾向北西-北西西的单斜构造，地层倾角一般为1°～5°。

矿区属大陆性半干旱暖温带季风气侯，多年平均降水量545.9mm ，雨季一般集中在7、8、9月，3个月的总降水量约333.6mm 。

区内地形属较为复杂的中-低山区，沟谷坡降比为6‰左右。

由于地形起伏较大，沟谷切割严重，地表泄水畅通，不利于大气降水在地表的滞留，多形成地表径流向煤矿区外排泄，只有小部分渗入地下补给含水层。

1矿区主要含水层与隔水层1.1含水层1.1.1白垩系下统洛河组砂岩裂隙孔隙含水层基本上为全区分布，仅在双龙镇附近的沟谷中缺失，厚0～276.21m ，平均177.05m ，岩性以中粒砂岩为主。

水位埋深1.13～153.37m ，单位涌水量0.00711～2.9046L/（s ·m ），渗透系数0.00828～8.4586m/d 。

富水性中等－强。

在煤矿的东部及北部，受到切割剥蚀，地层不全，厚度小，而到西部及南部地层逐渐加厚。

砂岩露头遍布各个梁峁沟谷，接受大气降水的直接补给，顺层向深部径流，随着埋深增加，地下水交替速度逐渐减弱。

北部及东部为潜水区，南部与西部为承压区。

上段水头低，富水性相对较强；下段水头高，富水性相对较弱。

1.1.2侏罗系中统直罗组下段含水层全区分布，厚度23.54～100.90m ，平均71.19m 。

顶部岩性为细砂岩，中、下部以中、粗粒长石石英砂岩为主，底部含砾。

在区内大部分被掩盖，仅有少量黄陵二号煤矿充水因素分析方迎辉，刘铜喜（陕西省煤田地质局194队，陕西铜川727000）摘要：通过对黄陵二号煤矿充水因素的分析，结合矿井实际涌水量，认为矿井在开采延安组2号煤层时，延安组中部含水层为矿井的直接充水含水层，直罗组下段含水层为矿井主要的间接充水含水层；上部的洛河组砂岩水是矿井井筒充水的主要水源，也是矿井充水的间接充水含水层；矿井的主要充水通道为开采沉陷裂隙，充水方式为顶板进水。

最后指出，该矿井开采2号煤层的最大隐患是直罗组下段砂岩顶板突水和井筒洛河组砂岩涌水。

关键词：含水层；充水因素；矿井涌水量；黄陵二号煤矿中图分类号：P641.4＋.61文献标识码：A作者简介：方迎辉（1975—），女，湖南岳阳人，工程师，从事水文地质、工程地质与环境地质工作。

收稿日期：2012-04-28责任编辑：樊小舟中国煤炭地质COAL GEOLOGY OF CHINAVol．24No．06Jun ．2012第24卷6期2012年6月文章编号：1674－1803（2012）06－0034－03doi ：10.3969/j.issn.1674-1803.2012.06.09Huangling No.2Coalmine Water Filling Factor AnalysisFang Yinghui,Liu Tongxi(No.194Exploration Team,Shaanxi Bureau of Coal Geological Exploration,Tongchuan,Shaanxi 727000)Abstract:Based on the Huangling No.2coalmine water filling factor analysis,combined with actual water inflow,and considered that the direct water filling aquifer is the middle Yanan Formation aquifer,while the lower Zhiluo Formation aquifer is the indirect water filling aquifer during the mining of No.2coal seam in the formation.The upper part Luohe Formation sandstone water is the main source of shaft water inflow,also the indirect water filling aquifer of the coalmine.The main water filling channel is mining subsidence fractures,water filling mode is coal roof intake.Finally,the ultimate hidden troubles will be the coal roof water bursting come from lower Zhiluo Formation sandstone and shaft water inflow from Luohe Formation sandstone during the mining of No.2coal seam.Keywords:aquifer;water filling factor;mine water inflow;Huangling No.2coalmine6期出露。

在索罗湾附近沟谷中，P17、P18、X98三个钻孔涌水自流，水头高度达+9.15m。

补给区在北部葫芦河以及东部的露头地带，区内主要接受侧向径流以及上部地层的越流补给，顺层径流，地下水交替速度缓慢。

水位埋深+9.15～157.81m，单位涌水量0.00061～0.00568L/（s·m），渗透系数0.00073～0.00751m/d。

富水性弱。

1.1.3侏罗系中统延安组中部含水层包括2号煤层与煤层老顶“七里镇”砂岩，埋藏较深，厚5.99～36.50m。

2号煤层厚度0.80～6.75m，内生裂隙发育，但裂隙被方解石及石膏充填。

“七里镇”砂岩为中、细粒砂岩，分选性差-中等，孔隙式铁泥质胶结，厚1.00～34.20m,一般厚6m左右，分布较为稳定。

补给区在黄陵矿区的店头镇一带，区内为承压径流区。

水位埋深17.00～99.32m，单位涌水量0.00000726～0.0000665L/（s·m），渗透系数0.000004576～0.000215m/d。

富水性弱。

1.2隔水层1.2.1侏罗系中统直罗组上段相对隔水层该层全区分布，厚度33.36～139.93m，平均95.28m。

岩性以泥岩、粉砂岩为主，可作为上、下含水层的相对隔水层。

1.2.2侏罗系中统延安组上部相对隔水层该层为“七里镇”砂岩顶板以上延安组，全区分布。

厚度3.33～102.83m，岩性以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主，夹细砂岩，厚度由南向北加厚。

该层厚度大，分布稳定,是直罗组下段与煤系含水层的稳定隔水层。

1.2.3侏罗系中统延安组下部及富县组相对隔水层延安组下部为2号煤底板以下延安组，厚0.40～26.70m，一般厚度3m左右，岩性主要由泥岩、砂质泥岩组成；富县组，厚度0～40.70m，一般8m左右，南部缺失，北部加厚，岩性由杂色泥岩、粉砂岩组成，具滑面。

该层可作为相对隔水层。

2矿井充水因素分析2.1充水水源2.1.1地表水沮水河为区内最大河流，自西向东横穿煤矿区南部流入洛河，流量0.52～11.111m3/s，一般3m3/s左右。

据有关资料，该河的百年一遇洪峰流量为216m3/ s，最高洪水位高出河床3m左右。

煤层在沮水河谷埋藏相对较浅，F32号孔煤层埋深209.58m，导水裂隙带距地表159.83m，导水裂隙带以上地层由泥岩、粉砂岩、砂岩组成，为相对隔水层。

另外，区内未见较大的构造断裂破碎带，因此地表水一般情况不会进入矿井。

2.1.2老空区积水煤矿区矿权范围内无其他生产矿井及小煤窑，周边尚没有发现小煤窑及老窑采空区，仅在东部边界处与黄陵一号煤矿相邻。

目前不存在老窑或老空区积水，但随着井型规模的加大，开采速度加快，也应加强老空水的防治工作。

2.1.3地下水矿井主采煤层为2号煤层，坑道系统主要位于延安组第一段二号煤层附近，因此，侏罗系中统延安组中部含水层为矿井直接充水含水层。

经钻孔导水裂隙带计算，煤层导水裂隙带能部分导通直罗组下段地层，直罗组下段含水层地下水也可通过导水裂隙带进入矿井，增大矿井涌水量，为矿井间接充水含水层。

另外，井筒穿越含水层段，上部含水层地下水可以进入井巷。

上部含水层中洛河组砂岩裂隙孔隙含水层富水性为中等-强，是井筒涌水的主要含水层，也是矿井充水的间接充水含水层。

2.2充水通道2.2.1断层及构造裂隙目前矿井内没有发现大型断层，仅发现6条高角度小型正断层，倾角60°～80°，最大落差均小于12.5m，延伸长度为1.80～3.80km，属于不导水的断层。

构造导通上部含水层的可能性不大，但是小型构造裂隙和相对隔水层中的个别砂岩富集点中的裂隙部分具有导水性质，应注意防范沟通主要含水层，特别是洛河组砂岩含水层。

2.2.2采空区目前矿井及周边尚不存在老窑积水，但随着生产规模和采空区范围的加大，采空区积水增多，应防止沟通造成矿井突水。

2.2.3封堵不良钻孔钻孔施工中，冲洗液消耗量大，有些钻孔出现严重漏水，最大消耗量达15m3/h以上。

虽然区内钻孔除个别钻孔作为水位观测孔或煤层气排放孔未进行封闭外，其余钻孔均封闭质量良好，但也不能完全排除钻孔导水的可能。

另外，二号煤矿矿权范围内存在其他单位施工的探气孔或探油孔，矿井开采到这些孔附近时，这些钻孔有可能将所穿过含水层的水导入矿井。

因此，建议加强和其他相关部门联系和管理，避免探气（油）或采气（油）孔引起沟通上部含水层，引起突水事故。

2.2.4开采沉陷裂隙煤层开采所形成的导水裂隙带的高度与井下煤方迎辉，等：黄陵二号煤矿充水因素分析3520.76m，而直罗组厚度87.18～198.76m，一般厚160m 左右，所以，一般情况下，导水裂隙带不易突破直罗组顶界而导通直罗组以上的含水层。

综上所述，矿井的主要充水通道为开采沉陷裂隙，延安组中部含水层为矿井煤层直接充水含水层，直罗组下段含水层为矿井主要的间接充水含水层。

2.3充水强度不同充水方式表现为不同的充水强度：（1）以延安组中部含水层为直接充水水源。

地层天然裂隙为导水通道，其充水强度较低，水量小，补给条件差，为矿井水的经常性补给水源。

根据区内R47、FX4、FX32、R86、FX2共5个钻孔对延安组进行的抽水试验资料，用大井法进行涌水量预算，首采区的正常用涌水量仅为17.31m3/h，先期采区正常涌水量也仅为30.24m3/h，对矿井开采影响不大。

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2煤矿充水条件分析

2煤矿充水条件分析

2.2 矿井充水途径
矿井充水途径是指连接充水水源与矿井之 间的流水通道。它是矿井充水因素中最关键， 也是最难以准确认识的因素，大多数矿井突水 灾害正是由于对矿井充水途径(导水通道)认识不
清所致。
矿井水害与防治 矿井水害与防治
1、导水通道类型
(一) 矿井充水的导水通道按其成因不同可分为:
构造类导水通道
矿井水害与防治 矿井水害与防治
2、导水通道及其充水特征 不同成因、不同类型的导水通道所诱发的矿并充水 形式各不相同。常见的导水通道及其相应的充水特征如 下：
矿井水害与防治 矿井水害与防治
(一)构造断裂 由构造断裂形成的断层破碎带，往往具有较好的透水 性，会形成矿井充水的良好通道。 一些巨大的断裂，由于断层两盘的牵引裂隙广泛发育 ，该类断层(断层带)除了具有导水性质外，其断裂带 本身就是一个含水体，因而还具有充水水源的性质。 由于断层面或断层牵引的裂隙带导水而引发的矿并突 水灾害在矿井突水事故中占有绝对主导的位臵。
矿井水害与防治 矿井水害与防治
矿井水害与防治 矿井水害与防治
以地下水为主要充水水源的矿井充水基本特点：
（1）矿井涌水的强度与充水含水层的空隙性及其富水程
度有密切关系 不同的岩性决定着不同岩体中的空隙发育特征，一 般地说，受裂隙水充水的矿床，其充水强度小于受孔隙水 和喀斯特水充水的矿床。而受卵砾石层充水和强喀斯特含 水层水充水的矿床．多成为大水矿床。喀斯特水突水时， 一般水量大、来势猛、不易疏干，会给矿井带来巨大灾害 。而砂岩裂隙水充水时，主要以淋水、静水为主。
矿井水害与防治 矿井水害与防治
当断层两盘为脆性可溶岩石时(如石灰岩、白云岩)， 断裂及其影响带裂隙、喀斯特发育，具有良好的透水性
；
当断裂两盘为脆性但不可溶岩石时(如石英岩、石英
黄陵矿业二号煤矿井下瓦斯抽放系统中水环真空泵水结垢的防治措施

黄陵矿业二号煤矿井下瓦斯抽放系统中水环真空泵水结垢的防治措施

黄陵矿业二号煤矿井下瓦斯抽放系统中水环真空泵水结垢的防治措施摘要：文章在对目前黄陵二号煤矿瓦斯抽放系统中水环真空泵应用现状进行介绍之后，分析了水环真空泵水结垢的成因以及危害，并提出了相应的防治措施，以供参考。

关键词：煤矿井下；瓦斯抽放系统；水环真空泵；水结垢；防治。

1引言在目前我国经济飞速发展的同时，我国社会对于各种能源的需求量也在与日俱增。

而其中，煤炭作为我国目前主要的能源形式，其需求量的急剧增加也给煤矿企业带来巨大的生产压力。

而由于在目前煤矿开采深度和开采难度在不断增加的同时，煤矿瓦斯危害问题也日益突出，且其一直以来也是煤矿井下安全生产管理的重点，尤其是黄陵矿业二号煤矿有限公司这种高瓦斯矿井，瓦斯防治工作尤为重要。

目前黄陵矿业二号煤矿的瓦斯防治措施就是通过瓦斯抽放系统来对瓦斯浓度进行控制，而其中比较重要的设备就是2BEC系列的水环真空泵。

然而，由于其工作中所应用的水源的水质具有较大的硬度，抽采的瓦斯气体成分复杂，容易导致其运行中出现结垢的问题而影响其运行效率，甚至会导致严重的跳闸和停机等故障，造成瓦斯超限事故，这就需要针对此问题来深入研究并寻找相应的防治措施。

2黄陵矿业二号煤矿瓦斯抽放系统中水环真空泵应用现状在黄陵矿业二号煤矿属于高瓦斯矿井，井下煤层中蕴含着丰富的瓦斯，随着井下开采作业，瓦斯会被释放，而由于其密度比较小，容易随空气飘散或者在一个区域积聚，加之瓦斯本身具有导致人窒息的危害，且在浓度达到一定数值并遇到明火时容易发生火灾和爆炸等危害，因此，瓦斯浓度监测和控制也一直是煤矿井下重要的安全管理工作之一。

在黄陵矿业二号煤矿井下开采作业中，也一直将先抽后采作为煤矿井下安全生产的首要原则。

目前对瓦斯危害进行防治的主要手段，不仅用矿井通风措施来对瓦斯进行稀释，而且通过瓦斯抽放系统来对容易出现瓦斯积聚的部位进行瓦斯的抽放和对煤层中瓦斯的预抽。

目前使用的煤矿瓦斯抽放系统主要的组成部分有抽放泵站、抽放管路以及附属设备设施等。

二号煤矿井下突水事故分析

二号煤矿井下突水事故分析

二号煤矿井下突水事故分析【摘要】二号煤矿水文地质类型划分为中等，受水害威胁程度较低，但在矿区范围内存在大量油气井以及勘探钻孔，可能导通上部含水层，造成井下突水事故。

本文通过对“6·3四盘区瓦斯泵站突水事故”以及“10·6201辅运巷突水事故”进行分析，找出突水来源及导水通道，为后期矿井防治水工作提供参考。

【关键词】防治水；突水；事故分析前言陕西黄陵二号煤矿有限公司井田范围行政区划隶属于黄陵县双龙乡和富县张村驿乡，井田面积351.94平方公里。

煤矿地处陕北黄土高原南部，属黄土高原中等切割区，侵蚀构造地形。

区内沟壑纵横，塬面支离破碎，地形复杂，森林植被广泛分布。

井田内地形为低山丘陵，西高东低，南高北低。

二号煤矿含煤地层为中下侏罗统延安组，含煤四层，主要可采煤层一层，为2#煤层，煤层厚度0.82～6.05米，平均为3.45米，倾角1～5度，含夹矸0～4层，夹矸岩性多为炭质泥岩，局部为细粒砂岩、粉砂岩。

2#煤层老顶以半坚硬的细粒砂岩为主，直接顶以粉砂岩、细粒砂岩为主，局部为泥岩或砂质泥岩，其粉砂岩为半坚硬岩石，泥岩或砂质泥岩为软弱岩石。

直接底板主要为泥岩、砂质泥岩和少量炭质泥岩，遇水膨胀。

1、矿井水文地质二号煤矿水文地质条件类型划分为中等，主要水患类型为2#煤层（主采）上覆岩层砂岩裂隙水。

洛河组裂隙孔隙含水层地下水是防治水的重点层位。

按含煤组、岩性组合及含水层水力性质、埋藏条件等，由上而下划分为8个主要含水层，包括第四系全新统冲洪积孔隙潜水含水层（Q4）、第四系上中更新统黄土裂隙孔隙含水层（Q2L+3m）、下白垩统华池组裂隙含水层（K1h）、下白垩统洛河组砂岩裂隙孔隙含水层（K1l）、中侏罗统安定组裂隙含水层（J2a）、中侏罗统直罗组下段含水层（J2z1）、中侏罗统延安组中部含水层（J2y中）和上三叠统砂岩裂隙含水层（T3w -T3y）。

隔水层共计3层，包括中侏罗统直罗组上段相对隔水层（J2z2）、中侏罗统延安组上部相对隔水层（J2y上）和中侏罗统延安组下部与富县组相对隔水层（J2y下，J1f）。

浅析矿井水文地质特征及充水因素

浅析矿井水文地质特征及充水因素

浅析矿井水文地质特征及充水因素摘要：矿井水作为威胁煤矿安全生产的五大灾害之一，多年来不同程度地威胁着煤矿企业的安全生产，不仅危及采矿工人的生命安全，还会严重影响开采进度，同时也大大提高了煤矿的开采成本，基于煤矿企业及科研人员在矿井水害领域开展的大量工作，目前因矿井水害所造成的较大人员财产损失的事故案例已大幅减少，但仍在一定程度上制约着我国煤炭事业的发展。

因此，分析矿井水文地质特征和充水因素，制定充水防治措施，是煤矿安全生产的重要保障。

关键词：矿井充水因素；水文地质；含水层；充水水源；充水通道引言由于矿井建设之初水文地质资料有限，勘探预测矿井涌水量均与投产后实际涌水量有较大差异，由此引发多个系统性风险和问题，该区域多个其他矿井也存在类似情况。

为此在矿井建设至生产逐步正常化的过程中，针对矿井水害问题，在井下给排水系统建设方面采取了多项措施，有效控制了矿井涌水量突增带来的多个风险隐患，降低了矿井在水害防治、系统运行方面的成本消耗，确保了矿井生产组织的安全高效开展。

1对于矿山井下防治水特征的探究和分析其一，在最近几年中，相关部门结合矿井施工环境勘察状况以及施工流程制定了一系列的规章体系，对矿井开采阶段加以监督和管理，以此为后期作业实施提供良好的依据，另外，在防治的过程中，依据实际的状态对矿井水文地质存在的特征进行提取汇总，结合井下水自身特点，创建相应的防治模式，通过特定的处理手段，提前制定预防计划，方可在问题出现时积极应对。

其二，在矿井开采作业期间，需要有效实施井下水治理作业，通过大型的探测设备以及处理仪器，对矿井的水文环境作出调研，与此同时，依据相应的防治方案，划分矿井水文地质的类型，可进行防治预测训练，将整体效果体现出来，促使防治水工作朝着良好趋势迈进。

其三，井下水可控排放技术和防喷技术等工艺由于其极高的实用性而被广泛应用在矿井开采阶段。

不同的工艺最终得出的效果也存在较大的差异，并且需要在合理的范围之内实施，发挥出最大的作用。