矿井水害防治毕业论文.doc

浅谈山西朔州平鲁区兰花永胜煤业有限公司 水害的防治及其方案 李生荣 二0一一年三月 浅谈兰花永胜煤业水害的防治及其方案 李生荣 （山西朔州平鲁区兰花永胜煤业有限公司） 论文摘要：兰花永胜煤业井田位于管涔山脉东麓，地表多为覆盖深厚黄土，经长期冲刷切割，呈现为低山丘陵地貌，主要由北西向的梁峁及沟谷相间组成，地形陂陀，山丘连绵，沟壑纵横，植被稀少，沟谷主要呈树枝状，地形比较破碎，复杂，起伏大。总的趋势是南高北低，地形最高点为井田东南部的蔡墩山，海拔标高约1537.4m，地形最低点位于井田西北部冲沟中，海拔高程为1339.9m，最大相对高差197.5m。文章论述了兰花永胜煤矿区域水文地质特征及水害特点，提出了兰花永胜煤业水害分类治理技术，以翔实的资料分析了各种技术的特点，提出兰花永胜煤业开采水害防治的主要措施和编制探放水设计。 　　 关键词：兰花永胜煤矿；水害防治及方案；水文地质；透水预测；探放水设计；突水事故抢救及避灾；灾害处理措施。 　　 一、前言 山西朔州平鲁区兰花永胜煤业有限公司位于朔州市平鲁区井坪镇东北20krn处，行政区划属平鲁区向阳堡乡、榆林乡管辖。其地理座标为：东经112°24′6.52″，北纬39°35′8.58″。 矿区东西宽约4500m，南北长约2500m，面积7.3562km2。生产规模120万t/a。地质储量13551.16万吨。属兼并重组，资源整合矿井，随着开拓范围不断扩大，开采深度向下延深，矿区的水文地质条件日益复杂，多种类型水害逐渐显现。因此，矿区防治水任务日趋繁重，所以，防治水工作在确保安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。  二、兰花永胜煤业区域水文地质特点  井田内地表河流不发育，大小沟谷平时基本干枯无水，只有在雨季时才有洪水流泄，辗转向北流入马营河。 1．风化壳基岩裂隙含水层 井田中部构成基岩风化壳的地层主要为上下石盒子组地层，东部及西部主要为山西组地层。根据野外地质调查，在井田附近石盒子组地层露头区，当下石盒子组底部砂岩位于沟底时，因受下部砂质泥岩隔水层的阻挡，形成小的泉水排入沟谷之内，水量均很小。从井田附近地表出露的泉水和水井水量来看，风化壳含水层富水性较差，水量不大，对下部9号煤层的开采没有影响。根据矿井调查，区内各煤矿井筒穿过风化壳时未见大的涌水现象。 2．山西组层间砂岩裂隙含水层组 山西组基底K3砂岩为太原组4号煤层顶板，K3砂岩为浅灰色厚层状中粗粒砂岩，底部含砾。山西组中、上部还有1—2层厚层状中一粗粒砂岩，厚度不稳定。根据普查钻孔简易水文资料分析，山西组含水层主要为4号煤以上之砂岩段，厚度20m一39.64m，钻进过程中冲洗液消耗量为0.2一10.2m／h。 根据该矿和附近其它矿井调查，煤矿开采4号煤层，井下涌水量均不大。主要为井筒和顶板渗水，一般对矿井生产影响不大。 3．太原组层间砂岩裂隙含水层组 太原组含水层主要为4号煤层至9号煤层之间的砂岩层和基底K2砂岩。4号煤层至9号煤层之间砂岩厚度不稳定，厚度一般32.00m—36.00m左右。 根据本煤矿所施工的钻孔资料，太原组砂岩厚度35.97m。4号煤层至9号煤层之间有两个砂岩段，上部砂岩段厚24.91m，主要为灰白色中粗粒砂岩，局部岩石破碎，裂隙发育。钻孔在此层段最大消耗量为7m3／h左右。下部砂岩段厚8.76m。主要为细砂岩和粉砂岩。但大多数钻孔钻进中消耗量都比较小。 从以上资料表明井田内太原组含水层为4号煤层至9号煤层之间的砂岩层。根据涌水量资料，属弱含水层，对煤矿开采不会带来大的影响。 4．奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层 根据区域水文地质资料分析。井田岩溶含水层主要为马家沟组含水岩组，结合邻区探奥灰钻孔资料和韩村煤矿水井资料，推测井田内奥灰水水位标高1060m一1065m。井田内11号煤层底板标高在l l00m以上，表明奥灰岩溶水水位低于太原组底部可采煤层底板标高35—40m以上，对煤矿开采毫无影响。 本井田为一单斜构造，受其控制，地下层间水在井田外地表露头处接受大气降水补给和沿断层破碎带渗漏补给后，大部顺地层倾斜方向向井田南侧运移汇集，于马关河向斜轴部成为相对富水区。由于补给条件差，煤层之上各层间砂岩含水层富水性较弱，加之有单斜构造疏排作用，使井田上部层间含水层多成为弱含水层。 该矿批准开采太原组4号、9号和11号煤层，其直接充水含水层为顶板之上砂岩裂隙含水层，属弱含水层。整合后参与整合的二个矿均开采9号煤层，主要为顶板、井筒处砂岩渗水和断层水，水量48—120m3／d。本井田奥灰水位标高1060—1065m，低于1l号煤层底板215—220m以上，奥灰水对各煤层开采无影响，综上所述，本矿井水文地质类型属简单型。