煤矿防治水方案

Xxxx煤矿矿井水害防治方案目 录 1 概述11.1目的和任务11.2自然地理21.3以往水文地质工作51.4本次水文地质工作61.5矿井现状71.6编制依据及技术标准112、矿区地质132.1矿区构造及地震132.2矿区地层162.3主要煤层及煤质193、矿区水文地质条件203.1区域水文地质条件简述203.2矿区含、隔水层213.3断层富水性及导水性243.4老空（窑）水243.5河流及地表水体253.6矿区水文地质主要特征254、矿井水害的基本特征264.1矿井主要充水方式264.2矿井充水因素分析264.3矿井水害基本类型及危害程度294.4矿井涌水量的预计294.5矿井水文地质类型划分315、矿井水害防治方案315.1水害防治方案的确定315.2水害防治工程的设置326、矿井水害防治措施376.1水害防治的技术措施386.2水害防治的组织措施387、结论397.1矿井水害防治小结397.2存在问题397.3建议401 概述1.1目的和任务XXXX煤矿始建于1996年3月，原为合川县三汇夏家沟煤矿，为私人合伙企业。1998年1月投产。设计生产能力1万吨/年，总投资60万元。于2001年7月由业主尹光强经营。依据煤矿安全规程、煤矿防治水工作条例、国家煤监局关于加强煤矿水害防治工作的指导意见（煤监总煤矿200698号）、重庆市人民政府办公厅关于印发全市煤矿水害防治工作实施方案的通知（渝办发2006210号）及附件2技术要点等法律、法规及相关文件的要求，合川区三汇尹家沟煤矿委托重庆市地勘局208水文地质工程地质队对其进行矿井水害调查，编制XXXX煤矿矿井水害防治方案。其目的是为调查了解矿井的水文地质条件及矿井水害隐患，制定合理可行的矿井水害防治措施，杜绝矿井水害事故的发生，确保矿井安全生产。防治水工作的指导思想是“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。坚持煤矿水害防治“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的十六字原则，落实“探、防、堵、截、排”五项措施方案。根据合同书及委托书的要求，本次编制矿井水害防治方案的具体任务如下：1、全面、系统收集与该矿有关的气象资料、水文地质资料及矿井生产过程中开拓、开采等资料；2、 对矿区范围进行井上、井下水文地质全面调查；3、 调查矿区地表水体，是否有采动裂隙导通各水体；调查矿井含水层、隔水层的分布，含、隔水性；调查矿区内断层破碎带的发育规律，富水性及导水性；4、 调查矿区及周边老空（窑）水的分布范围，积水情况；5、 对矿井充水水源，充水途径等矿井充水因素进行分析，确定水文地质条件类型；6、 通过综合分析研究，确定矿井发生水害的可能性，发生水害的可能方式，圈定可能发生水害的位置，确定水害的危害性；7、 编制矿井水害防治方案。1.2自然地理1.2.1位置及交通合川区三汇尹家沟煤矿（以下简称尹家沟煤矿）矿区位于合川市城区北东85方向，直距约33km。矿区中心点地理坐标：东经1063944，北纬300650，主井坐标：X=3333738 Y=36370770，Z=+910m。行政区划属重庆市合川区三汇镇雷兴村三社所辖。矿区交通为公路运输，矿井东侧为204省道，西侧为襄渝铁路，矿井有10km矿区公路在三汇镇与204省道相接。向南38km在盐井与渝合高速公路相连，距合川市9km，距重庆47km。向北通华蓥、广安、南充等市，襄渝铁路北通广安、达州、武汉，南至重庆，交通便捷。（详见图1 交通位置图）。 图1 矿区交通位置图1.2.2水文与气象本区气候属亚热带湿润季风气候，气候往往因高度不同而发生较大变化，垂直气候特征明显。多年平均气温为1718，最高气温38（1989年8月26日），最热月为68月；最低气温为1.8（1991年1月21日），12月至次年2月为区内寒冷季节，每年12月底开始降雪，雪日延续至次年2月，高程在1000m以上地区，积雪可保存10天以上。多年平均降雨量在1000mm以上，降雨多集中于68月，月降雨量多在200mm以上。每年23月为旱季，月降雨量不超过50mm，常形成春旱，冬季则大雾弥漫，细雨蒙蒙，常绵延20余天。年平均蒸发量为1000mm左右。华蓥山山脉为本区分水岭，水田坝井田内沟谷发育，呈树支状分布，多为季节性溪沟，其西侧溪沟及冲沟水分别汇入三汇河和溪口河，再排入渠江，至合川汇入嘉陵江。矿区位于沥鼻峡背斜华蓥山煤田三汇坝勘探区水田坝井田中段东翼，为中低山岩溶斜坡地貌，山脉走向与岩层走向基本一致，近似南北，地势总体是东高西低，矿区最高点在北东侧边界，标高1050.00m，最低点为矿区中部，标高975.00m，相对高差75.00m。矿区内主要为荒坡及树木，地形坡角1030，有利于地表水的排泄。矿区内无河流、水库、池塘等地表水体。1.2.3地形地貌矿区为中低山岩溶斜坡地貌，地形总体为东高西低，北东侧地形最高点标高1050.00m，矿区中部最低点标高975.00m，相对高差75.00m，地形坡角1030，岩溶最发育的为二叠系上统长兴组灰岩和下统茅口组灰岩，据调查岩溶面积约占调查区面积的13%左右，矿区地貌单一，地形较复杂。1.3以往水文地质工作合川市三汇镇尹家沟煤矿位于华蓥山煤田三汇坝勘探区水田坝井田中段东翼，该井田曾进行过多次煤田地质勘探工作：1、1956年，原西南煤田地质勘探局测绘队在区内进行过1：5000地形图测量工作，面积约20km2。2、1957年，原西南煤田地质勘探局地质大队在区内进行过1：5000地质及水文地质测绘工作，面积约30km2；施工探槽2100m3，硐探5个，进尺162m。3、1958年，四川省地质局208队（即原西南煤田地质勘探局136队）在区内进行过补充地质勘探工作，根据井田地质构造复杂程度及煤层的稳定性按一类二型进行钻探施工，即采用500m勘探线距进行勘探，并按500500m网度求A2级煤炭储量，共施工钻孔17个，总进尺6079.71m，抽水8层次，电测钻孔4个（测煤5层次），采送煤样122件。4、1966年12月，四川省地质局205队提交了四川省华蓥山煤田水田坝井田补充勘探报告，提交能利用储量（表内）合计1973.6万吨（含水田坝向斜东、西两翼煤炭储量，该矿井开采向斜西翼煤层）。 1967年6月，四川省储委以“第117号决议书”批准该报告为勘探报告，批准其所提交的A2+B+C1+C2级储量共1973.6万吨。以上报告基本上查明了尹家沟煤矿矿界范围内的地层, 地质构造,可采煤层层数,煤层厚度及煤质资料,含水层位,直接充水含水层的富、导水等水文地质资料。为本次水害调查工作奠定了基础。1.4本次水文地质工作1.4.1本次水文地质工作在收集到尹家沟煤矿的水文地质等资料后，本次水文地质工作首先进行地面调查，调查矿区地面附近是否存在水库、河流、湖泊、溪沟等地表水体；查明是否存在岩溶漏斗、地下溶洞、汇水洼地等补给来源；然后转入地下调查，查明出水点的位置、出水方式及类型、流量、出水层位等，水仓的位置、储水量、出水方式以及井下排水能力等情况；井下的防水设施防水闸门，闸墙的布置，是否留设有防隔水煤柱；最后进入老采区的水害调查，老空水作为本次水文地质工作调查的重点，进行了重点调查。通过上述工作，基本查清了矿区水文地质条件和矿井水害的基本类型及危害程度，为本次防治水害方案的制定及防治水措施的选择提供了较完整的基础资料，完成了委托书及合同书中的任务。各项工作均按照相关规程、规范进行，质量良好，达到了预期效果。完成工作量见表1。1.4.2完成工作量（见表1-1）表1-1 完成工作量一览表序号名 称单位工作量1矿区水文地质图(1:5000)Km21.452矿井充水性及矿井水害防治工程布置图(1:5000)Km21.453煤矿矿井水害防治工程调查表页14井巷调查m10505观测井下涌水量点36XXXX煤矿矿井水害防治方案册11.4.3本次工作方法及质量评述本次工作是在收集本矿井历次地质及水文地质资料的基础上，经综合分析研究，结合矿井实际调查了解及实测进行工作。原有XXXX煤矿占用煤炭资源储量说明书；XXXX煤矿开发利用方案；2005年重庆一三六地质队编制的XXXX煤矿矿山地质灾害危险性评估报告；查明了尹家沟煤矿矿界范围内的地层, 地质构造,可采煤层层数,煤层厚度及煤质资料,含水层位, 充水因素，补给条件、含水层的富、导水等水文地质资料。地质及水文地质资料较完整，对矿井水文地质条件、矿井的含、隔水层，断层导水性，矿井的充水因素，补给条件等都作了较详细的论述。因此利用原有的地质及水文地质资料，结合本次地面及井下水文地质调查完全可以满足编制矿井水害防治方案的需要。而且在上述工作基础上所编制的图纸和资料能真实反映矿井的实际情况，可以作为本次编制矿井水害防治方案的依据。能满足委托书及合同书的要求。1.5矿井现状1.5.1矿井采矿权和生产许可证取得的情况合川区三汇镇尹家沟煤矿始建于1996年3月，原为合川县三汇武家岩煤矿夏家沟煤井，现为合川区三汇尹家沟煤矿，为个人独资企业，1998年1月投产。2006年12月13日由重庆市国土和房屋管理局换发了采矿许可证，证号：5000000630432，有效期壹年（2006年12月13日2007年12月13日），开采标高+1025+850m，开采二叠系上统龙潭组第一段的K3、K4煤层，生产能力1万吨/年，矿区范围共由9个拐点圈定，矿区走向长1120m，平均宽185m，面积0.2263km2（见下表1-2）。表1-2 矿区范围拐点坐标表拐点号XY拐点号XY133336843637099463333055363707902333410336371170733336503637098033334063363713158333375036370665433334153637112593333790363706835333300036370970矿区面积：0.2263km2；开采标高：+1025m+850m2003年10月1日重庆市煤炭工业管理局为该矿颁发了煤炭生产许可证，有效期为2003年10月1日2006年10月31日，证号为X230135006；2005年5月26日重庆煤矿安全监察局为该矿颁发了安全生产许可证，有效期为2005年5月26日2008年5月25日，证号为（渝）MK安许证字2005512016；2003年12月2日重庆市工商行政管理局为该矿颁发了营业执照，注册号为5000002300420；该矿法人代表尹光强，矿长尹光勇经取得了矿长资格证书，主要管理人员取得了安全资格证书；采矿登记范围内无矿权纠纷，无矿界重叠。该矿证照齐全有效，属于合法矿井。1.5.2矿井开采现状合川市三汇镇尹家沟煤矿设计生产能力1万吨/年，主井坐标X=3333738，Y=36370770，Z=+910m。主平硐长430m，断面4m2；平硐揭穿K4煤层后，往南布置有一条3.6m2运输巷,并布有一付采煤工作面采+910m以上煤炭,工作面斜长70m;南翼+910m水平以上煤层走向长620m,沿走向已被采135m,北翼未采。K3煤层当前正在采+910m水平北翼，采煤工作面斜长70m，北翼煤层走向长460m，已采330m。K3南翼未采，并在平硐+910m标高南侧45m处朝北方向沿煤作倾角280、长90m暗斜井，在+880m标高落平；K3+880m北运巷向北掘了150m，再作了一个石门与原华煤二井+880m岩巷（平硐）揭穿，作为矿井进风和排水用。尹家沟煤矿现开采煤层为二叠系上统龙潭组一段（P2L1）的K3煤层和K4煤层，平均走向长1120M。回风平硐标高+1010m。运输巷布置在煤层中,2个掘进工作面；2个采煤工作面，倒台阶采煤法，手镐落煤，木支柱支护，工作面采用局部充填法管理顶板，利用矸石充填采空区。下山用0.8m绞车提升；低瓦斯矿井，中央对角式机械抽出式通风；井下作业人数50人。煤层平均厚0.65m(K3煤平均厚0.30m，K4煤层平均厚度0.35m，煤层厚度采用该矿储量占用报告中的煤层厚度)。该矿井采用平硐加暗斜井开拓，FBCZ.NO9.15KW轴流式扇风机机械通风、自流排水，走向长壁式倒台阶采煤方法，手镐落煤，人力矿车运输，全陷落法顶板管理。现K3、K4煤层开采标高+880m+1010m。矿区电源由国家电网10KW线路输电入矿，安设KS7800.69/0.4变压器，备用电源配备额定功率为80KW柴油发电机。机械提升（22KW绞车），U0.7型矿车、主运输平巷铺11公斤/米铁轨，巷道规格为2.02.0，坡度5，排水沟规格为0.20.3，巷道为条石砌碹。1.5.3矿井现有防治水情况1、工业广场四周及风井附近设有防洪沟，防止雨季洪水溃入矿井。2、 矿井现无排水设施设备，无水仓;K4采空区水直接渗透到煤层运输巷，然后沿+910m主平硐自流出地面，该主平硐实测出水量3.2m3/h。K3北翼+910m水平和+880m水平的涌水经放水石门通过原华煤二井石巷(平硐)排出地面，实测+880m涌水量12.5m3/h。3、无水闸墙、水闸门。4、 探水设备为煤电钻2台，无探水钻机。5、矿井至今没有发生过水害事故。现矿井正常涌水量为16m3/h，最大为22m3/h，预计将来正常涌水量31 m3/h，最大涌水量46.5 m3/h。1.5.4探放制度和探放措施矿山无探放水措施及制度，也无探放队伍及水文地质人员。目前矿山探放水措施及制度不能满足国家现行规范的要求。1.6编制依据及技术标准1.6.1编制依据的国家标准（1）中华人民共和国安全生产法（2）中华人民共和国劳动法（3）中华人民共和国煤炭法（4）煤矿安全监察条例（5）国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定（6）煤矿安全规程1.6.2编制依据的行业标准（1）矿井水文地质规程（2）建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设及压煤开采规程（3）煤矿矿井水害防治工作条例（4）矿井地质工作手册（5）煤矿矿井采矿设计手册（6）小煤矿设计规范（7）煤矿安全规程实施手册（8）煤矿安全管理规范与强制性措施实务全书（9）煤矿安全生产基本条件1.6.3矿山企业提供的相关技术资料（1）合川区三汇尹家沟煤矿矿业水害防治方案委托书（2）合川区三汇尹家沟煤矿采矿许可证复印件（5000000630432）（3）合川区三汇镇尹家沟煤矿煤炭生产许可证复印件（X230135006）（4）合川区三汇镇尹家沟煤矿安全生产许可证复印件（渝MK安许证字2005512016）（5）个人独资企业营业执照复印件注册号（5000002300420）（6）煤矿矿长资格证书（7）煤矿主要负责人安全资格证书安全资证复印件（YM05100479）（8）合川区三汇镇尹家沟煤矿矿区范围及井上、下对照图(1:5000)（9）合川区三汇镇尹家沟煤矿采掘工程平面图(1:2000)（10）重庆合川市三汇镇尹家沟煤矿矿山地质灾害危险性评估报告（11）重庆合川市三汇镇伍家岩煤矿夏家沟煤井占用矿产资源储量报告。2、矿区地质2.1矿区构造及地震2.1.1矿区构造矿区位于水田坝向斜中段东翼，水田坝向斜属华蓥山复式背斜南侧西翼的次级褶皱，北自石佛寺附近起，南止于三汇三矿井田20勘探线北侧的大水井，水田坝向斜全长约15km。东靠宝顶背斜，西临龙家湾背斜。水田坝向斜为一马鞍状的不对称向斜。东翼岩层陡，局部倒转；岩层倾角在60以上，西翼岩层较缓，岩层倾角在2040之间，向斜轴线在24勘探线以南为N13E，以北为N21E。向斜轴面倾向南东，倾角约5580，在2223勘探线间，向斜向上隆起。本矿井范围内未出现断层。但在矿井东侧边界出现有断层F19、F4，该断层对本矿井开采无影响。根据2005年4月136地质队的地面调查，石灰岩中发育两级高角度裂隙，其特征分别为：第一组裂隙：产状20578，裂隙宽态参数0.010.02m，裂面较粗糙，局部见充填黄灰色泥质物，裂面长13m，间距一般1.52.5m。 图2-1 构造纲要图第二组裂隙：产状1882，裂隙宽0.020.04m，裂面无充填或充填黄灰色泥质物，裂面较粗糙，裂面长310m，间距一般1.23.0m。综上所述，本矿区地质构造复杂。2.1.2矿区地震根据国家技术监督局发布的中国地震参数区划图（GB18306-2001），矿区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，根据建筑抗震设计规范GB50011-2001，抗震设防烈度为度。2.2矿区地层矿区出露的最新地层为第四系全新统坡残积层，最老地层为二叠系下统西霞组，现由新至老叙述如下：（一）第四系全新统坡残积层（Q4dl+el），：厚0.102.30m。岩性以黄褐色、深灰色含碎石粘土、粘土，碎石成分为石灰岩碎石及钙质泥岩碎石，直径0.55cm，含量约占10%；零星分布于地形低洼地带，与下伏岩层呈角度不整合接触。（二）三叠系下统飞仙关组（T1f）: 整合于二叠系长兴组之上，平均厚度560.00m。岩性以暗紫、紫红色钙质泥岩为主，夹灰色泥质灰岩、致密状石灰岩和鲕状石灰岩。共分为五个岩性段，第一、三、五段以钙质泥岩为主，夹少量泥质灰岩薄层；第二、四段以泥质灰岩和石灰岩为主，第二段中部夹紫色钙质泥岩。（三）二叠系上统长兴组（P2c）整合于龙潭组之上，平均厚度129.00m。为灰色、棕灰色中至厚层或块状燧石石灰岩、白云质灰岩。顶、底部夹少许泥质、硅质灰岩及粘土岩。（四）二叠系上统龙潭组（P2l）龙潭组地层厚约160.00m，假整合于茅口组之上。共分为五个岩性段，现分述如下：第五段（P2l5）：灰黑色泥岩、粉砂岩及褐灰色细砂岩与深灰色石灰岩互层产出。灰岩23层，含燧石结核。本段厚度26.048.20m，平均厚约17.96m。第四段（P2l4）：棕灰、深灰色石灰岩，硅质石灰岩，含大量大块燧石结核，沿层分布。厚度37.7526.80m，平均厚约30m。第三段（P2l3）：主要由深灰色泥岩和粉砂岩、灰浅灰色岩屑砂岩和细砂岩、薄层泥质石灰岩以及煤层和零星菱铁矿等组成。一般含煤4层。编号分别是K10、K8、K7、K6，分别位于本段之中部和上部。本段厚度为56.3245.71m，平均为50m。第二段（P2l2）：深灰色泥质灰岩和白云质灰岩，夹浅灰色硅质灰岩，上部具团块状燧石，俗称“大铁板”，为控制第一含煤段的主要标志层。厚度一般变化在15.6312.45m间。平均厚度为14m。第一段（P2l1）：以深灰色泥岩、灰色细砂岩为主，中部夹硅质石灰岩一层，俗称“小铁板”，是对比本段煤层的重要标志层；底部为高岭石粘土岩，富含黄铁矿结核。本段总厚度59.1243.71m，平均厚度约48m。本段为本井田的主要含煤段，一般含煤3层，从下至上编号为K1、K3、K4，K1煤层至K3煤层间距平均为14.50m，K3煤层至K4煤层间距平均为19.00m（K1煤层在本矿界内于60年代被四川省华蓥煤矿水田坝矿井采空）。K1、K3、K4煤层均为可采煤层，K1煤层厚1.562.80m，平均厚1.80m，K3煤层厚0.250.42m，平均厚0.30m，K4煤层厚0.280.47m，平均厚0.35m。（五）二叠系下统茅口组（P1m）整合于栖霞组地层之上，全层厚度约100.00121.00m，平均厚104.00m，为灰白灰黑色厚层状石灰岩。分为四个岩性段。第一段灰黑色石灰岩，结构致密；第二段为豹皮状石灰岩，含大量白云质团块，风化表面具豹皮斑纹；第三段为灰黑色含燧石石灰岩，具缝合线构造；第四段为灰白色石灰岩，结构致密。（六）二叠系下统栖霞组（P1q）栖霞组厚约201.00m，为深灰灰黑色石灰岩，中夹薄层沥青质泥岩，含腕足类和珊瑚类化石。整合于二叠系下统梁山组地层之上。 2.2.1含煤地层矿区含煤层为二叠系上统龙潭组第一段（P2l1），属海陆交互相含煤沉积，总厚度160m，含煤三层，从下至上编号为K1、K3、K4，矿井主要开采K3、K4煤层。K3煤层，位于龙潭组第一段中部K1、K4煤层之间，上距P2l1中的“小铁板”石灰岩46m，下距茅口灰岩1013m。煤层厚度一般0.30m左右，局部可达0.4m以上。煤层结构单一。因煤层厚度较薄，硬度大，开采较困难。K4煤层：位于龙潭组第一段上部。煤层结构简单，一般为单一煤层，局部偶见0.200.30m夹矸一层。该层直接位于龙潭组第二段灰岩之下，上距龙潭组第二段石灰岩仅0.11.5m，平均0.50m。煤层直接顶为深灰色页岩，底板为浅灰色粘土泥岩和细砂岩。2.3主要煤层及煤质2.3.1煤层矿井煤系地层为二叠系龙潭组，属海陆交互相含煤沉积，总厚度160米。其岩性详见矿井煤系地层综合柱状图。龙潭组第一、三段为含煤段。其中，K1、K3、K4煤层位于第一段，K6、K5煤层位于第三段。K1煤层为中厚煤层，但尹家沟煤井未占用和开采（由华蓥煤矿开采），余皆为薄煤层。其中K6、K8煤层不可采，矿井主要开采K3、K4煤层。煤层产状285075。现将K3、K4煤层特征简要介绍如下：一、 K3煤层位于龙潭组第一段中部K1、K4煤层之间，上距P2l1中的“小铁板”石灰岩46m，下距茅口石灰岩1013m。煤层厚度一般0.30m左右，局部可达0.4m以上。煤层结构单一。二、 K4煤层位于龙潭组第一段上部。K4煤层为煤井主采煤层，在其矿区范围内，因煤层薄化，实际厚度仅0.35m左右。煤层结构单一，一般为单一煤层，局部偶见0.200.30m夹矸一层。该层直接位于龙潭组第二段灰岩之下，上距龙潭组第二段石灰岩仅0.11.5m，平均0.50m。煤层直接顶为深灰色页岩，底板为浅灰色粘土泥岩和细砂岩。 2.3.2煤质主要煤层的煤质矿井属中灰中高硫特低磷煤。根据邻近矿井和以前勘探资料，将可采煤层主要煤质情况介绍如下：一、K3煤层：根据邻近矿井（三汇一矿）资料，煤层灰分（Ad）平均26.0%，硫份（St.d）3.5%，属中灰高硫煤。属于极难选煤。挥发份（Vdaf.%）平均为18.8%左右，煤种为焦煤。二、K4煤层煤层灰分（Ad）平均27.25%，硫份2.50%（但其邻近矿井硫分均在3%以上），属中灰中高硫煤。煤种为焦煤。属于极难选煤。煤层主要煤质指标见表2-2表 2-2 尹家沟煤矿K4煤层主要煤质指标简表煤 层名 称灰 分（%）挥发分（%）硫 分（%）固定碳（%）发热量（QDT,k/kg）牌 号K326.018.83.5焦煤K427.2518.782.506506焦煤注：其余指标未作化验。3、矿区水文地质条件3.1区域水文地质条件简述华蓥山山脉为本区分水岭，其西见分晓溪沟及冲沟水分别汇入三汇河和溪口河，井田内地表沟谷发育，多为季节性溪沟，溪沟呈树枝状分布。矿井为中低山岩溶斜坡地貌，地形坡角1030，有利于地表水的排泄。矿区地表无河流和地表水体，冲沟多沿地层倾向发育，山高坡陡，大气降水多以面流（坡流）形式集中于冲沟中，仅有少量水沿石灰岩裂隙下渗，补给地下水。井田内无地表水体和大型建（构）筑物，也无断层。因此区域水文地质条件中等。3.2矿区含、隔水层根据对本区和相邻矿区以往资料分析，结合本次工作，按地层单位，将T1f、P2c、P2l4、P2l2、P1m、P1q等六层划为含水层。将P2l5、P2l3、P2l1等三层划为相对隔水层。三叠系下统飞仙关组（T1f）: 整合于二叠系长兴组之上，平均厚度560m。岩性以暗紫、紫红色钙质泥岩为主，夹灰色泥质灰岩、致密状石灰岩和鲕状石灰岩。共分为五个岩性段，第一、三、五段以钙质泥岩为主，夹少量泥质灰岩薄层；第二、四段以泥质灰岩和石灰岩为主，第二段中部夹紫色钙质泥岩。富水性中等的含水层。二叠系上统长兴组（P2c）整合于龙潭组之上，平均厚度129m。为灰色、棕灰色中至厚层或块状燧石石灰岩、白云质灰岩。顶、底部夹少许泥质、硅质灰岩及粘土岩。富水性强的含水层。二叠系上统龙潭组（P2l）龙潭组地层厚约160.00m，假整合于茅口组之上。共分为五个岩性段，现分述如下：第五段（P2l5）：灰黑色泥岩、粉砂岩及褐灰色细砂岩与深灰色石灰岩互层产出。灰岩23层，含燧石结核。本段厚度26.048.20m，平均厚约17.96m。富水性弱的相对隔水层第四段（P2l4）：棕灰、深灰色石灰岩，硅质石灰岩，含大量大块燧石结核，沿层分布。厚度37.7526.80m，平均厚约30m。富水性强的含水层。第三段（P2l3）：主要由深灰色泥岩和粉砂岩、灰浅灰色岩屑砂岩和细砂岩、薄层泥质石灰岩以及煤层和零星菱铁矿等组成。一般含煤4层。编号分别是K10、K8、K7、K6，分别位于本段之中部和上部。本段厚度为56.3245.71m，平均为50m。富水性弱的相对隔水层第二段（P2l2）：深灰色泥质灰岩和白云质灰岩，夹浅灰色硅质灰岩，上部具团块状燧石，俗称“大铁板”，为控制第一含煤段的主要标志层。厚度一般变化在15.6312.45m间。平均厚度为14m。富水性中等的含水层。第一段（P2l1）：以深灰色泥岩、灰色细砂岩为主，中部夹硅质石灰岩一层，俗称“小铁板”，是对比本段煤层的重要标志层；底部为高岭石粘土岩，富含黄铁矿结核。本段总厚度59.1243.71m，平均厚度约48m。本段为本井田的主要含煤段，一般含煤3层，从下至上编号为K1、K3、K4，K1煤层至K3煤层间距平均为14.50m，K3煤层至K4煤层间距平均为19.00m（K1煤层在本矿界内于60年代被四川省华蓥煤矿水田坝矿井采空）。K1、K3、K4煤层均为可采煤层，K1煤层厚1.562.80m，平均厚1.80m，K3煤层厚0.250.42m，平均厚0.30m，K4煤层厚0.280.47m，平均厚0.35m。富水性弱的相对隔水层。二叠系下统茅口组（P1m）整合于栖霞组地层之上，全层厚度约100.00121.00m，平均厚104.00m，为灰白灰黑色厚层状石灰岩。分为四个岩性段。第一段灰黑色石灰岩，结构致密；第二段为豹皮状石灰岩，含大量白云质团块，风化表面具豹皮斑纹；第三段为灰黑色含燧石石灰岩，具缝合线构造；第四段为灰白色石灰岩，结构致密。富水性强的含水层。二叠系下统栖霞组（P1q）栖霞组厚约201.00m，为深灰灰黑色石灰岩，中夹薄层沥青质泥岩，含腕足类和珊瑚类化石。富水性强的含水层。各地层岩性特征厚度见水文地质柱状图。综上所述，矿区水文地质条件中等。3.3断层富水性及导水性本矿井范围内未出现断层。只是在矿井东侧边界以外出现有断层F19、F4，该断层对本矿井开采无影响。在井下生产过程中偶尔揭穿小断层时都基本无水。3.4老空（窑）水矿井现有二个回采工作面和二个掘进工作面，K4南采煤面，K3北采煤面，+1010mk4回风巷掘进碛头，+880Mk3北运输巷掘进碛头。经过这些年的开采，目前K3煤层+910m水平沿走向北翼已采330m，还剩下130m未采，形成采空区0.023Km2,南翼未采，在平硐+910m标高南侧45m处朝北方向沿煤作倾角280、长90m暗斜井，在+880m标高落平；K3+880m北运巷向北掘了150m，再作了一个石门与原华煤二井+880m岩巷（平硐）揭穿，作为矿井进风和排水用。K4煤层+910m水平南翼沿走向已采130m，剩下500m未采，形成采空区0.034Km2。K4北翼未采。井下采空区已用废石充填，随着时间的推移，采空区将逐渐积水，形成含水层。但矿山边采边排，采空区尚未积聚老空水；K4910m标高以上采空区的积水沿煤层底板滴流到910m运输巷的排水沟流到主平硐排水沟，流出地表。K3煤层采空区的水沿煤层底板滴流到K3运输巷，经+880m放水石门，进入原华煤二井石巷（平硐）排出地面。据业主和生产管理人员介绍以及现场调查，矿区范围内未发现有老窑和老窑水。3.5河流及地表水体矿区内无河流、水库、地表水体，无泉点出露，地表顺沟坡和冲沟发育，雨后地表积水沿顺坡冲沟排泄。因此地表水及河流对矿井开采无根本影响。3.6矿区水文地质主要特征由前所述矿区属于岩溶裂隙充水矿床。充水含水层为二叠系下统茅口组石灰岩（P1m）、二叠系上统龙潭组第二段石灰岩（P1l2）、第四段石灰岩（P1l4）、二叠系上统长兴组（P2c）。矿区属于中高山切割地区，地势起伏大，地表坡度较陡，利于地表水排泄，迳流条件好，矿区内均属季节性溪沟，无大的水体。地形坡角约1525。岩土性差异中等；岩层呈薄厚层状结构；水文地质条件中等。含水层的地下水通过采空塌陷裂隙进入采区补给矿井成为矿井的充水来源。因含水层出露地表，受大气降水影响，地面未见泉井出露。井筒及采区巷道只有少量淋水。大气降水通过采动裂隙补给水层，所以矿井为灰岩岩溶裂隙充水矿床。4、矿井水害的基本特征4.1矿井主要充水方式本次水害调查：对矿井内明显的出水点、流水进行了实测，对矿井排水情况及矿井涌水的动态进行了访问，根据本次现场观测和业主介绍的矿井排水情况分析计算，矿井目前正常涌水量估算量为16m3/h，雨季最大涌水量约为：22 m3/h。矿井涌水量由两个水源组成，+910m水平以上有3.2m3/h，+910m以下为12.5m3/h。由上可以看出：目前矿井水中大部为煤层采空区的采区水，据调查：采空区主要出水方式为顶、底板呈小淋雨状或滴状出水，水的直接来源为含水层中地下水，其上部的老空水也是充水来源之一，均通过采空塌陷裂隙进入采区,渗入矿井，形成淋水或滴水现象。综上：本矿井主要充水方式为渗入式充水。4.2矿井充水因素分析矿井主要充水因素主要有以下5个，现分述如下：1、大气降水：大气降水是矿井充水的主要补给水源，降水通过采动塌陷裂隙、岩溶渗透入矿井，根据调查，矿井洪水期涌水量是枯水期的12倍左右。因其采空区都在+880m华煤二井平硐标高以上，故增加的水量都是经主平硐排出。2、含水层：三叠系下统飞仙关组（T1f）: 整合于二叠系长兴组之上，平均厚度560.00m。岩性以暗紫、紫红色钙质泥岩为主，夹灰色泥质灰岩、致密状石灰岩和鲕状石灰岩。富水性中等的含水层。二叠系上统长兴组（P2c）整合于龙潭组之上，平均厚度129.00m。为灰色、棕灰色中至厚层或块状燧石石灰岩、白云质灰岩。顶、底部夹少许泥质、硅质灰岩及粘土岩。富水性强的含水层。为矿井主要充水源。二叠系上统龙潭组（P2l）第四段（P2l4）：棕灰、深灰色石灰岩，硅质石灰岩，含大量大块燧石结核，沿层分布。厚度37.7526.80m，平均厚约30m。富水性强的含水层。第二段（P2l2）：深灰色泥质灰岩和白云质灰岩，夹浅灰色硅质灰岩，上部具团块状燧石，俗称“大铁板”，为控制第一含煤段的主要标志层。厚度一般变化在15.6312.45m间。平均厚度为14m。富水性中等的含水层。二叠系下统茅口组（P1m）整合于栖霞组地层之上，平均厚104m，为灰白灰黑色厚层状石灰岩。分为四个岩性段。第一段灰黑色石灰岩，结构致密；第二段为豹皮状石灰岩，含大量白云质团块，风化表面具豹皮斑纹；第三段为灰黑色含燧石石灰岩，具缝合线构造；第四段为灰白色石灰岩，结构致密。富水性强的含水层。二叠系下统栖霞组（P1q）栖霞组厚约201.00m，为深灰灰黑色石灰岩，中夹薄层沥青质泥岩，含腕足类和珊瑚类化石。富水性强的含水层。各地层岩性特征厚度见水文地质柱状图。综上所述，矿区水文地质条件中等。3、老空水：经过这些年的开采，目前K3煤层+910m形成采空区0.023Km2；K4煤层+910m水平南翼沿走向已采130m，形成采空区0.034Km2。本矿采空区分布不广，都在矿井+880m标高的上部。采空区已用废石充填，随着时间的推移，采空区将逐渐积水，形成含水层。但矿山边采边排，采空区尚未积聚老空水；K4910m标高以上采空区的积水沿煤层底板滴流到910m运输巷的排水沟流到主平硐排水沟，流出地表。K3煤层采空区的水沿煤层底板滴流到K3运输巷，经+880m放水石门，进入原华煤二井石巷（平硐）排出地面。据业主和生产管理人员介绍以及现场调查，矿区范围内未发现有老窑和老窑水。4、地表水体：通过现场调查访问，矿区内未发育常年性地表河流，无泉点出露，矿区地表无水库等地表水体。5、断层：本矿井范围内未出现断层。只是在矿井东侧边界以外出现有断层F19、F4，该断层对本矿井开采无影响。在井下生产过程中偶尔揭穿小断层时都基本无水。 4.3矿井水害基本类型及危害程度尹家沟煤矿矿井水害的基本类型为岩溶裂隙水。涌水量受采动影响。K4煤层采空水积水沿着煤层底板滴流到+910m水平排水沟后流进+910m主平硐排水沟流出地表；K3煤层采空区积水沿着煤层底板滴流到K3煤层运输巷，经+880m放水石门进入+880m华煤二井平硐排出地面。矿井只要加强排放，采掘工程受水害影响就小。 4.4矿井涌水量的预计4.4.1+850m-+880m区段预计最大需抽水的涌水量：预计+850m-+880m区段最大采空区面积：S+850空最大=0.035Km2=Q+850预最大=46.5=7.5m3/h矿井今后采+850m水平的煤层时,必须在+850M井底车场布置一个100m3的水仓,并配备三台80D126型(15KW电机)水泵,两趟直径为54mm的排水管。4.4.2矿井涌水2007年10月12日我们用浮标法测得其矿井口涌水量为3.2m3h. Q=0.8FV，V=l/t Q=0.8（0.20m0.30m）20m108秒360秒/h=3.2m3h.+880m水平放水石门排水沟涌水量为12.5m3h.Q=0.8（0.30.4）3083360=12.5m3h.Q 涌水量V 水的流速F 排水沟的过水断面（排水沟水深宽）l 浮标移动的距离（米）t 浮标移动距离所需的时间（秒）0.8 阻力系数。据调查目前该矿井下涌水量最大没有超过22 m3h.排水沟能正常排泄地下水。排水沟断面应增加到0.4m0.5m。尹家沟煤矿目前开采+910m+1020m之间的K4、K3上山煤；即将开采+880m+910m之间的K3下山煤。据矿井多年的涌水量观测，矿井正常涌水量（Q正）16m3h.（Q最大）22 m3h.结合今后的开采范围进行预计，现矿井已开采面积为（S0）0.057km2。预计矿井开采最大采空面积为（S1）0.21km2，采用水文地质类比拟法预计矿井涌水量为：Q预正= Q正=16=31m3/hQ预最大= Q最大=24=46.5m3/h预计最终井下正常涌水量为31m3/h，最大涌水量为46.5m3/h。排水沟增加到0.4m0.5m断面时能正常排泄地下水。4.5矿井水文地质类型划分矿井充水含水层出露面积不大，地面排泄条件良好，大气降水补给条件较差，含水层富水性强，单位涌水量0.12/S.m，矿井涌水量年平均31 m3/h，最大47m3/h，现采掘工程一般不受水害威胁。矿井水文地质类型应为中等。表4-3 矿井水文地质类型一览表分类依据实际情况单位评定综合评定水文地质条件裂隙水中等中等采掘破坏或影响的含水层P1m、P2l2、P2l4、P2c灰岩岩溶裂隙水，补给条件差中等单位涌水量(L/s.m)q0.1简单涌水量(m3/h)31简单开采受水害威胁程度采掘工程一般不受水害威胁简单防治水工程难易程度防治水工程简单简单老空(窑)水(m3)无简单5、矿井水害防治方案5.1水害防治方案的确定矿井开拓方式现为平硐，采矿方法为走向短壁式倒台阶，现生产水平为+910m。开采二叠系上统龙潭组第一段K3 、K4煤层。根据煤矿安全规程认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，坚持煤矿水害防治“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的十六字原则。落实“探、防、堵、截、排”五项措施，结合矿井今后将采取平硐+暗斜井开拓方式和生产布置，水害存在状况，矿井采取“以排为主，加强探防”的水害防治方案。5.2水害防治工程的设置5.2.1井下排水工程设置井下排水主要是将来自各井巷及采空区来水通过排水系统排出地面。重庆市合川区尹家沟煤矿矿井为平硐+暗斜井开拓，因为目前采的是+910m主平硐标高和原+880m华煤二井平硐标高以上的煤层,井下涌水全部自流排出,故矿井没有机械排水系统，但是随着开采深度的增加, 矿井今后采+850m水平的煤层时,必须在+850m井底车场布置一个100m3的水仓,并配备三台80D126型(15KW电机)水泵,两趟直径为54mm的排水管,将水抽上+880m放水石门,从原华煤二井平硐排出。双回路供电，实测目前矿井正常涌水量为16 m3/h，调查最大涌水量为22m3/h。预计最终井下正常涌水量为31 m3/h，最大涌水量为46.5 m3/h。尹家沟煤矿矿井水害的基本类型为岩溶裂隙水。涌水量受采动影响。K4煤层采空水积水沿着煤层底板滴流到+910m水平排水沟后流进+910m主平硐排水沟流出地表；K3煤层采空区积水沿着煤层底板滴流到K3煤层运输巷，经+880m放水石门进入+880m华煤二井平硐排出地面。为了确保+910m平巷及主平硐排水沟流水顺畅，减少裂隙渗水下到+880m水平。本方案要求将+910m主平硐排水沟断面由0.2m0.3m增加到0.4m0.5m断面的水沟,+880m放水石门的水沟也由现在的0.3m0.4m扩大为0.4m0.5m断面。矿井设计在+850m水平车场附近布置水仓和水泵房，水仓容量100m3；安设2台80D126型水泵，功率为15kw，扬程68m，单台排水能力15 m3/h。平时一台运转，一台备用。矿井暗斜井底+850m水平至暗斜井+880m水平，暗斜井倾角28，斜长63m。辅设管径为54mm排水管二趟。水泵排出的矿井水经+880m放水石门，通过原华煤二井平硐自流排出地面。根据煤矿安全规程和煤炭工业小型煤矿设计规定中的相关规定及其要求，工作泵的排水能力必须保证在20h内排除矿井一昼夜的涌水量，+850m水平水泵排水能力要求计算如下：矿井最大涌水量时水泵排水能力要求：24Qmax20QBn= =1.2Qmax=1.27.5=9（m3/h）式中：QBn水泵的排水能力，m3/h Qmax+850m区段最大的涌水量，m3/h根据上述计算，+880m区段最大涌水时计算排水能力要求为9m3/h，设计排水泵单台排水能力为15 m3/h，即使在+850m区段最大涌水量时都能满足排水要求。排水管及管道的布置计算管径取流速Vp=1.5m/s2.2 m/s计算管径。则排水管径：最大涌水量时：dp=2114mm管道布置根据计算得出的管径，原设计的直径54mm排水管路能满足要求。将二趟管道沿暗下山布置。+850m+880m水平暗斜井的长度为63m，倾角280；将二趟管道沿暗下山布置。水泵、排水管及配电设备详见下表5-1。表5-1 配置的水泵技术特征型号流量（m3/h）扬程（m）允许吸程（m）配带电机水泵电机组合外形尺寸（长宽高）（m）排水管直径（mm）型号容量（KW）80D12615681554（4）水仓容积根据煤矿安全规程第280条规定及矿井涌水量，+850m水平选用双水仓，水仓的有效容积不小于7.58=60m3，水仓空仓容量应经常保持总容积的50%。在水仓进口处设置过滤网，每年雨季前必须清理水仓、沉淀池、水沟中淤泥一次。（5）+850m水平为一级排水，排水设备安置于+850m水平水泵房。矿井内排水沟坡度+3，水沟深度0.5m，水沟宽度0.4m，水沟必须随时进行清理，保持畅通。表5-2 矿井排水设施对照表项目原排水设施设计排水设施备注水沟1、+910m平硐水沟断面0.20.3；2、+880m石门水沟断面0.30.4；1、+910m平硐水沟断面0.40.5；2、煤层平巷水沟断面0.40.5；需增加水泵无型号80D126，三台需增加排水管无54mm二趟，长1002需增加水仓无+850m水平100m3需增加5.2.2加强井下探防工作为防患于未然，依据煤矿安全规程的规定：在一些不明地区，井田边界、含水体尤其是老空水附近必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”十六字原则，加强矿井探放水工作，具体措施如下：1）矿井必须有探水队伍，配置探水机及其设施，必须依据“煤矿安全规程”六章五节的规定，编制探放水制度，确定探放的超前距离。矿井一定按规定的要求，做到正确探放，杜绝在探放水过程中发生出水事故。2）矿井生产区探水边界的确定，依据矿井接近邻近矿井的边界，矿层积水边界，不明地区等，后推100米作为探水边界。井巷进入探水线，应立即进行探放。井巷未进入探水线时，发现有出水象征或其它异常现象时，应立即停止掘进或生产进行探放。井巷或工作面在过断层，冲刷带或其它含水体时，发现有异常现象，应停止生产，立即进行探放。3）矿井老采区水，应采取宜疏不宜堵。对老采区水应经常观测，当发现采区堵塞时，要及时输通，以免采区水被堵形成老空水，造成矿井因受老空水突然溃入，形成灾害。4）接近采空区掘进，应根据采空区有无积水情况，提前60100m探水。5）该矿受岩溶水影响，当在该煤层内进行采掘布置，发现有出水象征和异常现象时，应立即停止工作，进行探放。6）按规定在各水平、水泵房及大巷处构筑一道水闸门。7）必须制定切实可靠的灾害预防处理计划和矿井水害防治预案。通过不同形式的教育培训，使职工了解透水前的各种预兆及其规律，做到发现透水预兆，立即停止工作，撤出人员。井下要设置安全出口，标注人、水分开的避灾的线路，并告知井下作业人员，安全撤出险区。8）虽然矿井井田范围内没有大断层，但井内还存在小断层，现在断层的富水性弱，但经过采动后可能加大断层带的破碎，引起断层导水。在采掘中接近断层带，特别是靠近采空区和切割采区的断层，应采取探放水措施，防止断层突水造成水害。9）矿井探放到老空水时，由于水量太大，矿井排水能力不足时，应立即进行封堵，防止老空水淹没矿井。5.2.3地表防洪工程的布置矿井在雨季时要加强防洪工作，防止地表洪水倒灌井下，防止洪水淹没地表工业广场，防止洪水冲垮煤坪和矸石山等。依据国家煤矿安全监察局以安监总明电（2007）10号文紧急通知“立即落实防洪防淹井措施”的要求，采取下列措施：1）当矿井工业广场、井口（主、风井等）位于河流、冲沟、湖泊等附近，要依据当地洪水位的高低，修筑挡水墙或防洪沟，防止洪水进入工业广场、主井、风井等处。2）在工业广场内，煤坪、矸石山等地，必须修建防洪沟，其目的是尽快地将洪水排出矿区外，防止地表洪水冲毁工业广场、煤坪、矸石山的设施。3）在主井、风井（尤其是斜井）等地表入出口处，要安装防洪设施，准备好防洪抢险物资。当洪水来袭时，务必挡在井口外，及时撤出井下人员，做到洪水不溃入井下。4）要及时填实地表采煤塌陷区，废弃井口等，防止洪水渗入或溃入井下。5）在暴雨或大雨时期，应停止井下工作，撤出全部人员。6、矿井水害防治措施按照“防患于未然”的原则，一旦矿井突水要切实保证，“不因水患死人，不淹井（不淹水泵房）”。事先采取的矿井水害防治的措施，以称矿井防治水应急预案。编制矿井防治水应急预案时，应从技术措施和组织措施着手。6.1水害防治的技术措施依据水害可能出现在矿井的地区和部位，事先应采隔离措施。如在主要大巷设置水闸门、防水墙，两上山之间，排水巷道和风巷之间的联络巷，石门等设置临时防水墙。将矿井突水隔离在矿井某个地区，从而保证大部分矿井不淹的技术措施。要事先确定安全出口，一旦突水后，保证井下人员能安全撤退，要编制矿井水灾避灾路线图和隔离措施工程布置图。水泵房必须设置密闭门，并有专门的巷道与地表井口沟通，以便及时抢运设备，加强排水，保证矿井不致于全部淹没。建立水情监测制度，设立专门的水情监测员，观测矿井水情变化，及时预报，作好记录，建立水情台帐；根据采掘变化及涌水变化情况即时调整各种防、排水设施、设备的位置和能力。6.2水害防治的组织措施保证矿井水害防治技术措施组织管理措施。矿井首先要成立矿井水害防治领导小组，并明确分工。矿长对全矿人员要进行避灾撤退路线的讲解和教育，并在井下标出撤退指示牌。建立抢险救灾组织机构，总指挥应设在调度室，指定专人负责矿井突水后隔离措施工程的执行。指定专人负责并确认人员撤退后关闭最后一道隔水墙（或水闸门），保证防水物质，矿井水害防治人员及时赶赴现场。建立通讯联络，保证井上、下能及时掌握水情和将采取的措施，命令等。建立水泵房抢修小组，及时增加材料和设备，保证矿井能及时正常排水，绝对不停顿。7、结论7.1矿井水害防治小结通过对该矿井的实地调查了解和矿井水文资料的收集，结合原勘探的地质及水文地质资料，综合研究分析认为，本矿井水文地质条件中等，矿井充水水源主要为大气降水及含水层水，为岩溶裂隙充水矿床。含水层的富水性强，所以预计矿井将来的正常涌水量为31m3/h，最大涌水量为46m3/h。特别是在布置+850m水仓、水泵等排水设施、设备时,一定要根据当时的实际涌水量,进行预计最大涌水量计算后,方能选配。按今后矿井采用平硐+暗斜井开拓方案，采用“以排为主，加强探防”的水害防治方案。7.2存在问题1、缺少矿井涌水量的动态观测资料及开采系统的涌水情况的记载，无矿井综合水文地质图和矿井充水性图等基础图纸。为了给水害防治工作提供详实、可靠的技术依据，上述工作应予完善。2、矿井无专门水文地质人员，无探放水设备及制度等。因此本矿必须配置和健全探放水制度及探放水设备和队伍。3、矿井现的排水沟不规范，偏小，平巷多处积水。7