地表水及三带计算0001

石坪煤矿地表水害情况及“三带”高度计算编制： 孟宪福矿长：总工程师：石坪煤矿2011年5月13日一、矿区水文地质概况矿区位于大方背斜北翼，主要呈一单斜构造。受局部构造影响， 矿区内地层走向北东，倾向北西，倾角一般1118，区内地下水 径流方向沿地层走向，走向单一。区内发育断层2条，其中F1正断 层断距1040m，区内走向长度1300m，其走向N40 WN25 E， 倾向NESE，倾角50F2正断层断距7m，长210m，其走向N40 W，倾向NE，倾角50。断层均属正断层，具有较好的富水条件。 34勘查线略显次一级褶曲，宽缓且波幅较小。矿区主要靠大气降 水补给，位于六冲河及赤水河水系分水岭北侧，属赤水河水系，长江 流域。矿区东部地势较低，受构造影响发育有地表水体母猪海，是矿 区东部地表水的主要汇集地，矿区西部外侧盐井河是矿区西部地表水 的主要汇集地。地表水排泄方便。矿区地下水以东向西径流为主。二、矿区地形地貌及地表水矿区呈一单斜，地貌以岩溶山地为主。总体呈西部高，东部低， 最高点位于矿区中部大庆坡+2015.40m，最低点（矿区侵蚀基准点） 位于矿区东部万寨+1705m，最大相对高差310m。一般海拔+1700 1900m，相对高差200m。属低中山地形。矿区内无明显地表水体，区内主要以“V”型冲沟为主，常年无 水，主要在降雨后24小时内有地表水汇集。流量随降雨变化。矿区 东部外侧0.80km处为母猪海，位于二叠系中统茅口组上部第四系， 是区域内主要汇水地，常年有水，主要靠大气降水地表水汇集补给， 海拔+1629.50m，面积约0.72km2。矿区东部盐井河为大型冲沟，位 于三叠系夜郎组二段地层，流量较小，一般小于0.25L/S，干旱季节 无水，主要靠大气降水地表水汇集补给，降雨后流量剧增，一般降雨 后5小时达到峰值，降雨结束后48小时流量恢复正常。其位于矿区 边缘最低侵蚀点为+1620.00m。矿井采用斜井开拓，设有主斜井、副斜井和风井共三个井筒。主 井标高：H=+1765.00m ；副井标高： H=+1773.50m ；风井标高： H=+1770.00m；工业广场标高为 H=+1756.447m。因此井口和工业广场的高程高于当地历年最高洪水位，符合煤 矿安全规程和煤矿设计规范要求，不受地面洪水的威胁。三、气象矿区内气候宜人，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，属亚热带 季风气候区。据大方县气象站资料：年平均气温11.9C，日极端最高气温32.7（2003年），日极端 最低气温一8.2C（2008年）；年平均降雨量1107.6mm，年最大降水 量为1440.2mm（2001年），年最小降水量为843.4mm（2006年）；平均 相对湿度85%，无霜期240天。见表1-1表1-1气象资料综合统计表项目数量年份项目数量年份年最大降水量1440.2mm2001 年极端最高气温32.7 C2003 年年最小降水量843.4mm2006 年极端最低气温-8.2C2008 年年平均降水量1107.6mm平均气温11.9C平均相对湿度85%无霜期240天四、“三带”高度的确定根据我矿现在开采的6煤层开采厚度一般是在1.82.5m之 间，倾角一般在914 ；顶板岩性由灰深灰色泥岩、粉砂质泥 岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、石灰岩、炭质泥岩及煤层组成， 羊齿类(Gigantonodea)等植物化石及腕足、瓣鳃类等动物化石。根据贵州省大方县凤山乡石坪煤矿资源储量核实及勘探地质 报告之第七章岩石物理力学性质试验成果表(见附表1-2)表1-2岩石物理力学性质试验成果、岩石名称项目、细砂岩粉砂岩泥质粉 砂岩粉砂质 泥岩泥岩石灰岩比重2.78-3.062.782.58-2.902.67-3.702.76-3.522.64-3.552.872.732.973.142.85容重(g/cm3)干燥2.66-2.892.722.53-2.762.56-3.472.63-3.362.59-3.472.752.632.813.002.77普通吸水率(%)1.45-3.722.200.55-4.960.98-4.320.53-4.910.1-1.262.713.122.732.720.43含水率(%)1.980.68-4.272.691.06-3.152.280.41-4.282.35孔隙率(%)2.08-5.002.021.94-6.434.00-6.914.55-4.711.43-6.334.103.715.204.632.91抗压强度(MPa)干燥15.8-40.239.5716.3-56.359.2-52.1017.7-37.935.2-59.331.9239.4935.3227.848.6饱 和15.73.7-47.423.435.7轴向自由膨胀(%)抗拉强度(MPa)自然4.531.63-6.371.02-5.643.941.32-9.564.72-10.414.025.446.44饱 和弹性模量(GPa)干燥16.3-20.926-44.319.1533.56泊桑比(p )0.13-0.190.14-0.230.150.19变角 剪tg?3330-40.336.8318-38.229.9531.1-41.937.42（饱和）C(Mpa)3.31.5-4.32.72.3-4.93.631.9-5.33.7备注：最小-最大平均根据煤矿防治水规定第四章第五节只规定要求，垮落带的高度主要取决于采出煤层厚度和上覆岩石的碎胀系数，通常为采出煤层厚度的35倍之规定。表1-3厚煤层（0。54。）分层开采的垮落带高度计算公式覆岩岩性（单向抗压强度及主要岩石名称）/MPa计算公式坚硬（40-80,石英砂岩、石灰岩、砂质页岩、砾岩）Hm=100Z M/ (2.1Z M+16) 2.5中硬（20-40,砂岩、泥质灰岩、砂质页岩、页岩）Hm=100Z M/ (4.7Z M+19) 2.2较软（10-20,泥岩、泥质砂岩）Hm=100Z M/ (6.2Z M+32)1.5极软弱（10,铝土岩、风化泥岩、砂质黏土、黏土）Hm=100Z M/ (7.0Z M+63)1.2表1-4厚煤层（0。54。）分层开采的导水裂隙带高度计算公岩性计算公式之一计算公式之二坚硬Hxi=100Z M/ ( 1.2Z M+2.0 ) 8.9* =300 M+10中硬* =100Z M/ (1.6Z M+3.6)5.6* =200 M+10较软* =100Z M/ (3.1Z M+5.0) 4.0* =100 M+10极软弱* =100Z M/ (5.0Z M+8.0)3.01、垮落带：根据煤层顶板情况，本次计算采用表1-3中第 二条，煤层厚度采用2.5m计算：Hm=100Z M/(4.7Z M+19)2.2=5.9310.33mHm= (35) Z M=7.512.5m所以本矿的垮落带高度取12.5m。2、导水裂隙带：根据煤层顶板情况，本次计算采用表1-4 中第二条，煤层厚度采用2.5m计算：计算公式之一：Hii =100Z M/ (1.6Z M+3.6)5.6二27.29 38.49m计算公式之二：Hh =20 VZ M+10=41.62m所以本矿的导水裂隙带高度取41.62m。