年度预报_监测和预报

2020-02-28 其他范文 下载本文

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煤矿201X年度

水 情 水 害 预 报

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核:

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提交时间:20XX年XX月XX日

第一节:基本概况

矿区地处峨马复式背斜东翼北端之较宽缓地带,地质构造简单。地貌上属盆周低山,区内最高标高575m,最低标高400m,相对高差175m。沫溪河由北西向南东经过矿区,平均流量15.6m3 /s;区内自然条件有利于地下水形成和富集。本矿区煤层埋藏深度110~345m,为隐伏型煤矿,煤层位于当地侵蚀基准面之下,地表水不构成矿床充水主要直接因素,须家河组第三段碎屑岩类孔隙裂隙含水层为矿床充水主要含水层(顶板水),其含水性弱~中等,局部因构造及岩性影响致含水性稍强;目前生产矿井正常排水量一般在200-5003/d。

按地下水赋存条件、水理特征及水力联系,区内地下水可划分为2种基本类型;松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水。其特征为:开采K8煤层位于三叠系上统须家河组第二段(T3xj2)顶部,顶板黑色、深灰色含炭质粘土岩,上部为须家河组第三段(T3xj3),厚75.30~106.25m,平均厚约88.72m的泥质细砂岩、粉砂岩间夹粘土岩、砂质粘土岩,为碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组,为K8煤层矿坑的主要充水岩组。

区内各含水岩组由南向北、从老到新依次出露。其露头区为地下水补给区,以大气降水补给为主。区内年降雨量1400mm,6~8月为雨季,占总降水量一半以上,多暴雨。降雨大部转为地表迳流泄出区外,部分经风化裂隙下渗补给地下水。各地表水体对地下水也有补给作用。浅层地下水,一般在短距离内完成循环,在沟谷切割处,呈泉排泄。部份地下水顺层向深部循环,致各含水层均具承压性质,深部因裂隙不发育,地下水运动缓慢,逐渐呈相对停滞状态。

第二节:矿井充水因素

影响矿坑充水的因素是:大气降雨、岩层孔隙裂隙水、地表水、老窑积水等,分述如下:

(1)岩层孔隙裂隙水:井筒揭露的各含水层,对井筒均有充水影响,浅部风化带,水量较大,深部变小。对开采系统充水的层位是顶板T3xj3含水层;底板T3xj2含水层因上部有隔水层相隔,而影响微弱。

矿井开采系统目前涌水量300~500m3/d,矿井可采及局部可采煤层K8、K7、K5、K4均产于三叠系须家河组第二段,弱含水。该段中的页岩、砂岩互层孔隙裂隙水为K8煤层矿坑间接充水因素,对K7以下煤层矿坑水均有影响。随着矿井开采地下水动力条件要发生改变,K8煤层顶板(T3Xj3-4)水将呈幅射流状态进入矿坑引起充水;底板隔水薄弱带底板水可通过底板裂隙进入矿坑引起充水。

(2)地表水:沫溪河从矿区东南部通过,流量15.6m3 /s,区内地下水位均低于河水面,K8煤层底板标高低于桫椤沟,垂距大于100m。须家河组第二、第三段各含水层透水性差,因此,地表水对矿床充水影响较小。但若深部裂隙贯通地表,则地表水对K8煤层可能有充水影响。

(3)老窑积水:矿区周边邻区煤矿对各煤层开采已达多年,其老窑采空区边界未准确圈定,老窑井型为斜井,其采空区有积水;若矿山掘进或开采中揭露积水区,将可能发生突水事故,矿山应予以高度重视,必须采取有效措施加强防备。

(4)大气降水

本区降水充沛,为XXXmm/a,6~8月占63~67%,多为暴雨,11月至次年2月最小,占5%。

区内地势相对高差大,含水层出露处地势陡,大气降水在短期内汇集于河溪,并向下游排泄,故下渗补给量小,对煤层充水影响微弱。

矿井水由井巷排水沟流至水仓,再由水泵抽出至地表排出。随着采空区增大,未来矿井涌水量将逐渐增加,矿山必须作好排水工作。

第三节:201X年度采掘水情水害预报

矿区拟采区煤层位于当地侵蚀基准面以下,矿床以斜井方式开拓,采区矿坑水不能自行排泄,只能采用机械抽排。附近有较大的地表水体;如沫溪河等,对矿坑充水有一定影响,影响中等。矿床充水含水层为:顶板砂岩裂隙含水岩组(T3xj3)、(T3xj2)为开采K8、K5、K4煤层矿坑的主要充水岩层,小断层破碎带含水层富水性弱,地下水补给条件差;同时采空区塌陷导水裂隙带连通上层(地表及地下)水体也是矿坑充水水源之一,局部老窑突水将导致矿坑淹没事故。属孔隙裂隙含水层充水为主、顶板直接充水的矿床。总体而言,矿区水文地质条件属中等类型。

201X年采掘活动主要集中在+XXXm水平,具体为: 采煤方面,XX对拉采煤工作面和XX残采工作面预计能回采到11月中旬,然后转入XXX对拉采煤工作面。掘进方面,主要为XXX风巷、+XXXm运输巷、+XXXm风巷、XXX风巷、XXX运输巷。由于老矿区将不再开采。新矿区拟开采的K8、煤层位于当地侵蚀基准面以下,采矿方式将以斜井方式开采,矿区水文地质条件将因煤层采空冒落变形后发生一定程度改变,一是改变补、径、排条件,二是因采动影响流干地表水。矿坑充水:为顶板孔隙裂隙含水层直接充水,富水性弱;地下水补给条件差;但矿区内老窑水为主要危害,尤其是零星分布的K8、煤层老窑水,可能造成淹井事故。总体而言,本矿山属孔隙裂隙含水层充水为主、顶板直接充水的矿床,预测矿区水情水害威胁不大。

工作面充水可能性分析

本矿山矿井的主要充水因素为煤层上覆的充水岩层,随着采掘系统向深部推进,切穿的充水岩层会逐渐增多,矿井涌水量可能会加大。而且随着开采深度的加大,抽排水难度亦将随之增加,矿井充水的危险性会逐渐增加。

由于已开采区与未开采地段为相同的地质条件,采用富水系数比拟法对今后深部水平和外围矿段的坑道涌水预测比较准确。现引用公式:Kp=Q0/P0, 式中Q0为目前一定时期井下的总涌水量(本矿山日涌水总量480m3/d),P0为同期的开采矿石量(本矿山日采矿量200 t/d),由此计算得到Kp=480÷200=2.40。

设Q为设计日井涌水量,P为设计日开采量,而Q =Kp×P,从而算得今后年产6万吨(本矿山采矿量200 t/d),井下日排水量将达到:Q =Kp×P=2.40×200=480 m3/d。但如果开采中揭露导水隐伏断层,则涌水量将增大。

附近相邻煤矿的采空区也可能成为今后矿井的充水水源。同时本矿前期上山采空区也可能积水。这些对今后的开采将成为一大隐患。处理不好,可能发生突水事故。因此在今后上山进行采掘活动时,应加强对老采空区的调查分析,做到边探边采,以防突水事故发生。今年所有的采掘活动均集中在+170m水平下山。

第四节:水情水害防治措施及建议

(1)防止老窑突水事故发生。注意观察洞壁及顶、底板水情变化,警惕矿坑大量充水及老窑突水事故发生。必要时应组织专门探水、放水,留足保安煤柱。

(2)对矿山废水进行监测,做到达标排放,以减轻对地表水的污染。(3)生活用水宜进行系统的水质评价。(4)矿坑排水应作详细的观测记录,包括:日排水量、日采量、对应的采空区面积等。

(5)在今年的采掘活动中,当开采下山深部煤层时,必须在井下修建足够溶积的水仓,加强扬升式抽排水,治理水患。

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