2012年泰山隆安水情水害預(yù)報說明

　　2012年泰山隆安水情水害預(yù)報說明

　　編 制：

　　審 核：

　　地質(zhì)副總：

　　總 工：

　　編制單位：泰山隆安地測科

　　編制日期：二○一二年元月十日

　　水情水害年預(yù)報

　　一、采掘范圍

　　根據(jù)保德縣國土資源局批準(zhǔn)我礦《煤礦企業(yè)塊段開采設(shè)計書》采掘范圍坐標(biāo)圈定如下：

　　8101回采工作面： 1.X=4314920.586 Y=19512126.853

　　2.X=4314915.586 Y=19513096.590

　　3.X=4314711.086 Y=19512124.103

　　4.X=4314716.590 Y=19513128.590

　　8103預(yù)回采工作面：1.X=4315155.090 Y=19512079.442

　　2.X=4315155.090 Y=19513211.470

　　3.X=4314920.586 Y=19512079.442

　　4.X=4314920.586 Y=19513211.470

　　8115掘進(jìn)工作面： 1.X=4316795.212 Y=19512063.666

　　2.X=4316796.462 Y=19513211.470

　　3.X=4316558.264 Y=19512063.978

　　4.X=4316556.762 Y=19513211.470

　　8113準(zhǔn)備掘進(jìn)工作面： 1.X=4316524.264 Y=19512057.121

　　2.X=4316524.264 Y=19513282.090

　　3.X=4316276.064 Y=19512057.121

　　4.X=4316276.064 Y=19513282.090

　　二、預(yù)報依據(jù)

　　1、山西省地質(zhì)勘查局二一二地質(zhì)隊(duì)提供《礦井地質(zhì)報告》。

　　2、山西省煤炭地質(zhì)物探測繪院提供《首采區(qū)三維地質(zhì)勘探報告》。

　　3、山西省地質(zhì)勘查局二一七地質(zhì)隊(duì)提供《水文地質(zhì)圖》。

　　4、《泰山隆安礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》。

　　5、泰山隆安煤業(yè)公司2012年度采掘接續(xù)計劃。

　　三、地質(zhì)構(gòu)造

　　1、褶曲：預(yù)報區(qū)內(nèi)受黃河地塹構(gòu)造的控制，地層總體為一單斜構(gòu)造。受南北向大地構(gòu)造的影響，在傾斜方向上有小的起伏變化。

　　2、斷層：據(jù)《三維地質(zhì)勘探報告》分析，預(yù)報區(qū)內(nèi)有1-3條近南北向小斷層，其斷層落差較小，不會對回采和掘進(jìn)產(chǎn)生造成大的影響。8101、8103順槽在距集中回風(fēng)巷85-130m處揭露的一條走向近南北向，向西傾斜，落差1.3-1.8m的小斷層。

　　3、裂隙：根據(jù)已掘巷道揭露的資料，預(yù)報區(qū)內(nèi)煤巖層受黃河地塹構(gòu)造的影響，而造成張性裂隙較發(fā)育，煤層中每隔150m左右發(fā)育一組裂隙，每組有裂隙3—5條，但裂隙破碎帶寬度不大，不會對采掘造成大的影響。

　　四、水文地質(zhì)

　　1、地表水體

　　1)井田內(nèi)有朱家川河、代家溝-腰莊河、冀家溝腰莊河，但均不在首采區(qū)內(nèi)，且沒有發(fā)現(xiàn)大的導(dǎo)水構(gòu)造，預(yù)報區(qū)采掘不會受這幾條河流的影響。

　　2)老婆溝中型壩水塘位于井田西部邊緣，首采區(qū)匯水范圍包括馬鋪頭村東，言家茆黃土山梁兩側(cè)大部分區(qū)域，匯水面積約3km2。塘內(nèi)水體主要來源是季節(jié)性雨水，地表洪流沿黃土河谷松散層向下游逕流，匯集于老婆溝中型壩水塘。老婆溝中型壩壩高約10 m，寬5 m，長90 m，季節(jié)性積水面積100m×100m，水深約2-4 m。居于首采區(qū)計劃掘進(jìn)的8105工作面切眼正上方處，8103與8105相鄰，回采8103時需加大觀察力度，做到先排水，先治理后開采，確保免除水患。

　　3)井、泉：本次勘探在井田內(nèi)及周邊共計調(diào)查泉、井27眼，分布在各村莊及其附近，泉、井底部出露多為砂巖裂隙含水巖層，井深1-15m，出水量0.1-10噸/日，泉流量為0.02-5.24L/s，為當(dāng)?shù)卮迕耧嬘盟础？拷?a href=http://myworldofnumbers.com target=_blank class=infotextkey>煤礦采空區(qū)地段原有的井、泉均已干枯，村民靠從外地拉水生活飲用。故不會對采掘有大的影響。

　　2、主要含水層

　　預(yù)報區(qū)位于黃河地塹東緣，地層呈單斜構(gòu)造，但局部受南北向大地構(gòu)造影響，傾斜方向上的小型起伏區(qū)含水層為集水區(qū)。

　　天橋泉域逕流區(qū)，主要含水層有：

　　1)新生界松散巖類孔隙水含水層

　　第四系黃土廣泛分布，厚0-114.15m，平均厚45.37m，主要接受大氣降水補(bǔ)給，蓄水條件差，富水性弱，為不含水透水層，與基巖或與古土壤接觸處有泉水出露，流量不大，泉流量為0.01-1.0L/s。

　　第三系上部為棕紅色亞粘土，含鈣質(zhì)結(jié)核及灰?guī)r礫石。下部一般為鈣質(zhì)膠結(jié)的礫巖層，礫巖成份以石灰?guī)r為主，其次為石英巖。本組厚度0-90.89m，平均厚27.65m。卵礫石孔隙水屬上層滯水，泉水流量小于1L/s。

　　2)石炭系砂巖含水層

　　石炭系太原組含水層：鉆孔揭露含砂巖2-3層，泥灰?guī)r1-2層。發(fā)育穩(wěn)定的有二層弱含水砂巖層，即底部為灰白色、厚層狀中粗砂巖、含礫粗砂巖(晉祠砂巖又K2砂巖)，厚3.33-17.10m，平均8.07m。13號煤之上發(fā)育一層穩(wěn)定的含礫砂巖，最厚達(dá)49.77m，平均35m，稱為橋頭砂巖。9號煤與10煤層間的灰?guī)r(L2) 厚度2.2-14.83m，平均5.89m。該砂巖含水層不影響8﹟煤層的開采。

　　3)二疊系山西組含水層：鉆孔揭露有砂巖1-2層，灰?guī)r1-2層，砂巖厚2.00-27.84m，平均11.69m，底部的粗粒長石石英砂巖(K3)，膠結(jié)較致密，節(jié)理裂隙發(fā)育程度低, 厚0.80-13.42m，平均4.92m。該砂巖含水層不影響8﹟煤層的開采。

　　二疊系石盒子組含水層：鉆孔揭露砂巖厚8.95-54.19m，含砂巖2-3層。底部的灰白色中粗粒砂巖(K4)，厚2.00-27.84m，平均11.69m，以泥質(zhì)膠結(jié)為主，為弱含水層，但集水區(qū)及節(jié)理裂隙發(fā)育處，會出現(xiàn)錨索眼或錨桿眼滴淋水現(xiàn)象。在預(yù)報區(qū)內(nèi)雖對采掘生產(chǎn)影響不大，但采掘生產(chǎn)時要準(zhǔn)備好排水設(shè)施。

　　水文孔石炭、二疊系含水層水文地質(zhì)特征表

　　孔 號孔 深

　　(m)含水層

　　時代含水層

　　厚度

　　(m)水位

　　埋深

　　(m)水位

　　標(biāo)高

　　(m)抽水試驗(yàn)

　　單位涌水量(L/s?m)滲透系數(shù)

　　(m/d)

　　Zk 1004269.83 C3t-P1s 17.94219.08922.1120.00541 0.2825

　　Zk 1402219 C3t- P1s 17.0087.22903.559 0.0628 4.3125

　　采取水樣分析結(jié)果，地下水水質(zhì)類型HCO3-SO42- - Na+Ca2+Mg2+型為主，礦化度0.68-0.79g/L，總硬度368.03-379.39mg/L，PH值7.8-8.0，水質(zhì)中等。

　　4)奧陶系石灰?guī)r巖溶水含水層

　　井田位于天橋巖溶水泉域逕流區(qū)，主要含水層為奧陶系下馬家溝組及上馬家溝組第一段，巖溶水富水性不均一，存在層間富水帶。

　　根據(jù)勘探鉆孔揭露，含水層為奧陶系上馬家溝組，巖性以白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r與石灰?guī)r為主，巖層層面平緩，傾角小于5°, ZK1402鉆孔在石灰?guī)r地層段鉆進(jìn)時，上部沒有明顯的泥漿滲漏現(xiàn)象，裂隙及溶蝕裂隙不發(fā)育，下部鉆進(jìn)到315-326m處發(fā)生沖洗液消耗量嚴(yán)重，孔口不返水，巖心中見溶蝕孔洞。鉆孔揭露石灰?guī)r厚度126m, 水位埋深為149.84m，水位標(biāo)高840.931m,據(jù)抽水試驗(yàn)資料，該段含水層單位涌水量為0.0928 L/s·m，含水層富水性弱。ZK1004勘探鉆孔揭露石灰?guī)r厚度為150 m，水位埋深為299.60m，水位標(biāo)高841.592。

　　預(yù)報區(qū)內(nèi)奧陶系石灰?guī)r巖溶水靜水位標(biāo)高在8﹟煤層之下60—100m處，故不會對預(yù)報區(qū)內(nèi)8﹟煤層的采掘造成影響。

　　ZK1004鉆孔采取石灰?guī)r中地下水水樣地下水水化學(xué)類型為HCO3-- Ca2+Na+型，礦化度0.58-0.60g/L，總硬度321.79-326.82mg/L，PH值7.65-7.70，耗氧量4.14mg/L，呈弱堿性，水質(zhì)良好。

　　3、主要隔水層

　　井田內(nèi)較穩(wěn)定的隔水層主要為石炭系本溪組鐵鋁質(zhì)泥巖，其次為各含水層間泥巖及第三系紅粘土隔水層。

　　1)石炭系本溪組鐵鋁質(zhì)泥巖隔水層：上部為灰色粉砂巖、粘土質(zhì)泥巖，偶加一層煤線。下部為深灰色粉砂巖、細(xì)砂巖，偶見一層深灰色生物碎屑灰?guī)r(K1標(biāo)志層)，底部為鋁土質(zhì)泥巖，局部見蜂巢狀褐鐵礦層。本組厚11.90-28.98m，平均24.22m。該層空間分布穩(wěn)定，厚度變化不大，巖石膠結(jié)致密完整，質(zhì)地細(xì)膩，裂隙很不發(fā)育，是良好的區(qū)域性隔水層。

　　2)二疊系山西組和石炭系太原組地層中的層間泥巖隔水層：分布于不同時代地層中的泥巖和砂質(zhì)泥巖，往往與砂巖、煤層呈穩(wěn)定的互層產(chǎn)出，泥巖和砂質(zhì)泥巖單層厚 0.5-14.93m，巖石完整，結(jié)構(gòu)致密，巖性單一，常在一定范圍內(nèi)形成相對良好的隔水層，在開采煤礦中由于有層間隔水層存在，不會形成區(qū)域內(nèi)各含水層間的直接水力聯(lián)系。

　　3)第三系上新統(tǒng)紅粘土隔水層：賦存于第四系松散層底部以下，一般被黃土覆蓋，多出露于溝底及坡腳，分布穩(wěn)定，含鈣質(zhì)結(jié)核，本組厚度0-90.89m，平均厚27.65m，該隔水層的存在可阻止第四系淺層潛水的下滲。

　　4、地下水的補(bǔ)、徑、排條件

　　1)奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水

　　井田位于天橋泉域的西南部，煤系地層以東廣大地區(qū)出露奧陶系灰?guī)r，巖溶水在此區(qū)域接受大氣降水和地表水的滲透補(bǔ)給，是奧陶系巖溶水的主要補(bǔ)給區(qū)。奧陶系石灰?guī)r下伏于煤系地層，井田處于巖溶水逕流區(qū)，逕流方向?yàn)橛蓶|南向西北，匯集于天橋泉區(qū)排泄，排向黃河,同時在區(qū)域流場范圍，有部分水井開采石灰?guī)r地下水。

　　2)石炭、二疊系砂巖裂隙水

　　礦區(qū)內(nèi)石炭二疊系地層大部為第四系黃土覆蓋，石炭、二疊系地層出露在朱家川河、腰莊河河谷中，砂巖層間裂隙水其裸露區(qū)除接受大氣降水補(bǔ)給外，還接受河流補(bǔ)給。排泄方式以人工開采周邊生產(chǎn)礦井的礦坑排水為主，部分沿破碎帶下滲補(bǔ)給奧陶系石灰?guī)r溶水，亦有部分在溝谷低洼處呈泉水溢出。由于層間泥質(zhì)巖的隔水作用及單斜構(gòu)造地層的影響，具承壓性，逕流方向沿地層傾向由東北向西南運(yùn)移，經(jīng)本區(qū)排向下游。近年來，受煤礦開采影響，地下水逕流條件發(fā)生了改變。

　　3)新生界松散巖類孔隙水

　　第四系黃土和第三系卵礫石孔隙水靠當(dāng)?shù)氐拇髿饨邓疂B透補(bǔ)給，并就地排泄于河道與溝谷，形成泉水。由高向低運(yùn)移，同時向下伏基巖滲漏，主要排泄方式為人工開采。

　　4、構(gòu)造對開采的影響

　　預(yù)報區(qū)內(nèi)主要為向斜構(gòu)造，地下水順層運(yùn)移后在傾斜方向上起伏變化的低洼處富集，可使錨索或錨桿眼滴淋增大。另外，由于在斷層或裂隙發(fā)育，不同程度上破壞了隔水層的隔水性能，增強(qiáng)了上、下含水層的水力聯(lián)系，故在遇到斷層或裂隙時可使煤層頂板滴淋水加大，但根據(jù)已掘巷道及綜采工作面的推采情況分析，構(gòu)造對礦井充水性影響不大，不會造成水害事故。

　　5、充水因素分析

　　1)預(yù)報區(qū)內(nèi)8號煤層直接充水含水層為頂板砂巖裂隙含水層，隨著煤層開采而產(chǎn)生的塌陷裂隙，局部受K4 砂巖裂隙含水層的影響，但其含水性弱，對礦井生產(chǎn)不至于構(gòu)成威脅。由于開采而產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育至基巖風(fēng)化帶裂隙含水層或第四系含水層底部時，該兩含水層的水將導(dǎo)入井下對煤層開采生產(chǎn)較大的影響。因此要對回采塌陷區(qū)高度關(guān)注，記錄其帶來的涌水量大小，以免已回采工作面采空區(qū)積蓄大量的積水，對相鄰工作面的開采工作造成水患問題，必要時必須制定嚴(yán)格的放水方案，對采空積水區(qū)執(zhí)行先放水，后開采的開采措施。

　　2)8103工作面西部為神華集團(tuán)報的煤礦，但其標(biāo)高遠(yuǎn)低于本區(qū)開采的底板最低標(biāo)高911m，故不存在保德煤礦帶來的老空積水隱患，北部、東部均為實(shí)體煤，對相鄰的8101回采工作面采空區(qū)，應(yīng)密切關(guān)注其滲水情況，尤其雨季期間更需密切關(guān)注，同時8103工作面回采前必須制定對8101采空區(qū)的放水設(shè)計，以免出現(xiàn)水害事故。8115工作面西部為神華保德煤礦，其標(biāo)高遠(yuǎn)低于此處切眼底板最低標(biāo)高，北部相鄰的為望天煤業(yè)廟塔煤礦，據(jù)交換的資料顯示及進(jìn)行的測量聯(lián)測工作表明：距8115膠運(yùn)順槽26.5m有神達(dá)望田煤礦的北上山大巷，未發(fā)現(xiàn)老孔積水區(qū)域。東部、南部為實(shí)體煤。8113掘進(jìn)工作面除西部為神華保德煤礦，其標(biāo)高遠(yuǎn)低于此處切眼底板最低標(biāo)高，其四周均為實(shí)體煤。

　　3)現(xiàn)8103工作面無滴淋水現(xiàn)象。8113、8115工作面順槽掘進(jìn)中遇到裂隙時會有滴淋水現(xiàn)象，預(yù)計正常涌水量為1—3m3/h;最大涌水量為5m3/h。

　　4)回采和掘進(jìn)區(qū)域地表溝谷樅橫發(fā)育，地形切割嚴(yán)重，起伏變化較大;地表無水庫、水壩，但在雨季洪水可能通過地表塌陷裂縫潰入井下造成水害事故，洪水為礦井的主要充水性因素之一，所以必須對地表塌陷裂縫回填與治理，8101回采工作面塌陷區(qū)域的治理工作尤為重要。

　　五、存在的主要問題與建議

　　1預(yù)報區(qū)域內(nèi)為單斜構(gòu)造，只是在傾斜方向上的起伏位置和裂隙破碎帶中有蓄水，會出現(xiàn)錨索或錨桿眼滴淋水現(xiàn)象;同時，必須注意本礦及鄰礦采空區(qū)積水，所以在預(yù)報區(qū)進(jìn)行采掘工程施工時，應(yīng)進(jìn)行超前探放水。采掘中必須堅持“先探后掘、有疑必探”的原則，密切注意井下涌水量的變化，并定時觀測記錄，以杜絕各類水患事故的發(fā)生。

　　2以往地質(zhì)勘探工作簡單，內(nèi)容不詳細(xì)，對生產(chǎn)的指導(dǎo)性不強(qiáng)，在采掘施工中揭露的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)變化情況應(yīng)及時認(rèn)真的調(diào)查分析。

　　3定期對揭露的水文地質(zhì)情況進(jìn)行整理、分析、總結(jié)，以便指導(dǎo)以后生產(chǎn)工作。

　　4)本礦為資源整合礦井，相鄰礦井較多，開采歷史較長，在生產(chǎn)和建設(shè)中應(yīng)加強(qiáng)相鄰礦區(qū)采空區(qū)、關(guān)閉井采空區(qū)積水探測工作，避免因相鄰礦區(qū)采空區(qū)或關(guān)閉井采空區(qū)積水而發(fā)生的突水事故。

　　5)雨季到來前，盡快完善工業(yè)廣場的主排洪系統(tǒng)，治理要害場所的排水系統(tǒng)，做好塌陷區(qū)域的回填，采取相應(yīng)的防治水措施，切實(shí)做好“雨季三防”工作，確保礦井不受水害的威脅。