陜西省神府經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)趙家梁煤礦防治水方案
陜西省神府經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)趙家梁煤礦防治水方案
神府經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)趙家梁煤礦
編 制：
總工程師：
機(jī)電礦長(zhǎng)：
安全礦長(zhǎng)：
生產(chǎn)礦長(zhǎng)：
礦 長(zhǎng)：
時(shí)間： 年 月 日
一、基本概況
(一)水文地質(zhì)概況
1、地形地貌
趙家梁井田位于陜北黃土高原之北端和毛烏素沙漠東南緣的接壤地帶，地貌單元屬風(fēng)積沙所覆蓋的黃土丘陵區(qū)。本區(qū)總的地形特征是北東部高而南西部低，海拔高程一般為1200m左右，近南北走向的的高脊梁成東西向分水嶺，最高點(diǎn)位于井田中部的曲家梁，標(biāo)高為1223.87m;最低點(diǎn)位于井田南西角的烏蘭木倫河，標(biāo)高為993.8m，相對(duì)高差230m。區(qū)內(nèi)河谷地帶基巖裸露，其余大部分地段為第三系紅土及第四系黃土覆蓋，局部地段為風(fēng)積沙片沙，植被稀少，水土流失嚴(yán)重。
2、地表水系
本區(qū)為干旱、半干旱大陸性氣候，降雨集中、蒸發(fā)強(qiáng)烈，使得地表水的侵蝕作用極為明顯。
井田東西兩側(cè)分別有悖牛川及烏蘭木倫河經(jīng)過(guò)，均為常年性河流。流量受大氣降水制約，旱季小，雨季略大，年平均流量分別為2.03m3/s和0.003m3/s。井田內(nèi)主要支溝有車(chē)岔溝、前平士梁溝及后平士梁溝，其流量較小，多屬季節(jié)性溝流。
3、含(隔)水層水文地質(zhì)特征
(1)第四系全新統(tǒng)沖、洪積潛水含水層(Q4al)
分布于烏蘭木倫河及悖牛川河谷之中，巖性為沖、洪積沙礫石層，厚度O～10m，一般6m左右。據(jù)S4號(hào)鉆抽水資料，含水層厚度3.50m，水位埋深2.55m，涌水量0.273 L/S，單位涌水量0.24L/S·m，滲透系數(shù)為5.49m/d，水質(zhì)屬HC03·S04-Ca·Mg·Na型，礦化度0.481g/L。
(2)第四系中更新統(tǒng)黃土裂隙、孔隙潛水含水層(Q2L)
井田內(nèi)大部覆蓋，主要分布于溝谷上游及分水嶺之上。巖性為灰黃色、淺黃色亞粘土及亞沙土，含鈣質(zhì)結(jié)核，榔頭柱狀節(jié)理發(fā)育，厚O～5 1.29m，平均21.87m。
(3)第三系上新統(tǒng)紅土隔水層(N2)
分布于梁峁項(xiàng)部，溝谷上游兩側(cè)及溝腦地帶，厚度0～18.39m，一般9.90m。巖性上部為粘土、亞粘土，隔水性能良好。底部為砂礫層，呈半膠結(jié)狀。
(4)侏羅系中統(tǒng)延安組砂巖裂隙含水巖組(J2Y)
該組為含煤地層，厚49.30～212.98m，平均152.59m。該組地層厚度大，含煤層次多，各主要可采煤層底板以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，相對(duì)隔水。項(xiàng)板砂巖裂隙較發(fā)育，富水性弱，區(qū)內(nèi)下降泉多出露于該地層。據(jù)可采煤層巖性組合及含水特征，將該組地層分為4個(gè)含水層段。
?、?-1煤層上部弱含水層段
即3-1煤底面以上至延安組基巖頂面含水層，分布于井田北部，巖性以淺灰色細(xì)粒砂巖為主，夾黑色泥巖，厚0～29.37m，水位標(biāo)高1111.21m，流量0.87L/s，水質(zhì)HC03-Ca·Mg型，礦化度O.1839/L。據(jù)海灣井田H3號(hào)孔抽水資料，滲透系數(shù)0.025036m/d。
?、?-1～4-2上煤層間弱含水層
即3-1煤層底板至4-2上煤層之間地層，分布于井田中北部，巖性以細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖為主，粉砂巖、泥巖次之，厚0～47.45m。據(jù)泉點(diǎn)調(diào)查，水位標(biāo)高1066.16～1100.90m，平均1081.51m，流量5.89L/s，水質(zhì)HC03-Ca·Mg型，礦化度0.219/L。
?、?4-2上～5-2煤層間潛水弱含水層
全井田分布，為5-2煤層直接充水層，巖性以灰白色細(xì)～粗粒長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖為主，次為深灰～灰色粉砂巖，砂質(zhì)泥巖。厚0～89.10m，平均53.38m。水位標(biāo)高1038.08～1066.17m，流量1.74L/S。據(jù)Y7號(hào)鉆孔抽水資料，水位埋深90.67m，涌水量0.039L/S，單位用水量0.027L/S·M，滲透系數(shù)0.0002406m/d，水質(zhì)CL-Na·Ca型，礦化度2.0g/L。
?、?5-2煤層以下至延安組底面弱含水層段
全井田分布，巖性以淺灰色，灰白色細(xì)～粗粒長(zhǎng)石石英砂巖、巖屑石英砂巖為主，厚53.34～89.71m，平均77.68m。據(jù)水泉調(diào)查，水位標(biāo)高1016.69～1047.51m，流量1.06L/S，單位用水量0.0027 L/S·M。
5.燒變巖潛水含水段
由于煤層自燃，使上覆巖層燒熔、燒結(jié)、烘烤，巖石結(jié)構(gòu)松散，孔洞裂隙發(fā)育，為地下水賦存和徑流創(chuàng)造了有利條件，燒變巖泉流量0.07～1.83 L/S，總流量8.45L/S，鉆孔漏失量0.04～12m3/h，一般為2.12m3/h。由于煤層自燃發(fā)生當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上，因此，燒變巖含水層地下水的排泄極為有利，賦水性不強(qiáng)。
5、水文地質(zhì)勘探類(lèi)型
本井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖層含水微弱，鉆孔單位涌水量小于0.1L/s·m。本井田屬以裂隙含水層為主的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型，即二類(lèi)一型。
二、礦井充水條件分析
區(qū)內(nèi)含煤巖系各含水層富水性弱，主要充水水源為第四系中更新統(tǒng)透水不含水層和風(fēng)化巖地下水。充水通道主要是冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶。礦井充水有大氣降水、地表水、地下水和老窖積水等四個(gè)因素。
1、大氣降水
區(qū)內(nèi)廣布第四系風(fēng)成、洪、沖積松散沉積，大氣降水直接滲入地下。年平均降雨量436.7mm，多集中在7~9月份，年平均蒸發(fā)量1907.2~2122.7mm。
2、地表水
本區(qū)內(nèi)水系有車(chē)岔溝，為季節(jié)性沖溝，發(fā)源于井田中部，北東向從本井田南部流過(guò)，最后匯入烏蘭木倫河。
3、地下水
本區(qū)地下水系極不豐富。煤系地層含水層是煤層的直接充水含水層，侵蝕基準(zhǔn)面以上煤層頂板砂巖含水層，水量小，富水性弱。侵蝕基準(zhǔn)面以下煤層頂板含水層均為承壓水，它們水量甚微，富水性弱，易于疏干。
4、老窯水
趙家梁煤礦3-1煤井位于井田中部上層。開(kāi)采煤層為3-1煤及4-2煤層，可采面積20.535Km2. 據(jù)多年實(shí)測(cè)，最大涌水量為30m3/d，最小涌水量為18m3/d。本井田屬以裂隙含水層為主的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型，即二類(lèi)一型。
趙家梁煤礦一號(hào)井位于趙家梁煤礦機(jī)械化改造系統(tǒng)南部，屬同一井田范圍。據(jù)多年實(shí)測(cè)，本礦井5-2煤層開(kāi)采時(shí)正常涌水量為40m3/h，最大涌水量為100m3/t。本井田屬以裂隙含水層為主的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型，即二類(lèi)一型。
本井田相鄰礦井有趙家梁二礦、南沙灣煤礦、當(dāng)中溝煤礦、平寺溝煤礦、燕家伙盤(pán)煤礦，以上礦井現(xiàn)已全部關(guān)閉。由于該五礦井全部為5-2煤層，和趙家梁煤礦新采煤層基本在同一水平上，且所有礦井涌水量偏少，采空區(qū)內(nèi)基本沒(méi)有大量積水。
二、防治水方案
我礦礦井開(kāi)拓采用斜井開(kāi)拓，主斜井、副斜井、管子井布置在巖層中，裝備了一個(gè)綜采工作面，一個(gè)綜掘工作面，一個(gè)炮掘工作面。為了防止在采掘過(guò)程中發(fā)生透水事故，以及其他水害造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，特制定如下方案：
一、建立完善礦井疏水、防水及排水系統(tǒng)。
二、定期收集、調(diào)查和核對(duì)相鄰各小煤礦和廢棄老窯開(kāi)采情況及水文情況，并在井上下對(duì)照?qǐng)D上標(biāo)出其開(kāi)采范圍和積水情況等，并采取相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”等措施。
三、雨季到來(lái)前必須對(duì)防治水工作進(jìn)行全面檢查，完善各相關(guān)設(shè)施，配備足夠的排水設(shè)備，儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資。
四、地面防治水措施
1、必須及時(shí)查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況，疏水能力及有關(guān)水利工程情況，掌握當(dāng)?shù)貧v年的降水情況和最高洪水位資料，建立疏水、防水、排水系統(tǒng)。
2、對(duì)地表可能滲入井下的積水及容易積水的地方必須修筑溝渠等進(jìn)行疏排水，修筑溝渠時(shí)應(yīng)避開(kāi)煤層露頭、裂隙及導(dǎo)水巖層，對(duì)較低洼地點(diǎn)、塌陷區(qū)及地面裂隙應(yīng)及時(shí)進(jìn)行充填壓實(shí);排到地面的礦井水，必須妥善處理，避免再滲入井下。
3、對(duì)可能與井巷連通的地表裂隙及塌陷地點(diǎn)必須進(jìn)行填平、堵塞等工作，以防止地表水通過(guò)裂隙滲入井下。
4、每次降大到暴雨和降雨后，必須派專(zhuān)人檢查礦區(qū)及其附近地面有無(wú)裂隙、老窯陷落、塌陷等現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，必須及時(shí)進(jìn)行處理。
5、嚴(yán)禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能沖刷到的地段。
6、井口上方，地面工業(yè)廣場(chǎng)建筑物周?chē)拗沤厮疁希M(jìn)行防排水。
7、地面排水溝必須隨時(shí)進(jìn)行清理，保持暢通，確保正常排水。
五、井下防治水措施
1、與各相鄰礦井的分界處必須留設(shè)防水煤柱;嚴(yán)禁超出各種防隔水煤柱進(jìn)行采掘活動(dòng)。
2、在靠近各煤層隔水煤柱施工時(shí)，必須探明周邊報(bào)廢老窯、小窯的水文情況，在采掘過(guò)程中，必須堅(jiān)持“逢疑必探，先探后掘”的原則。
3、井巷出水點(diǎn)的位置及其水量等，必須繪制在采掘工程平面圖上。
4、每次降大到暴雨時(shí)及降雨后，必須及時(shí)觀測(cè)井下涌水量變化情況和水文變化情況。
5、采掘工作面或其它地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來(lái)壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預(yù)兆時(shí)，必須停止作業(yè)，采取措施，并立即報(bào)告調(diào)度室，發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員，待查清處理后，才能施工。
6、井下各巷道水溝必須隨時(shí)進(jìn)行清理，保持暢通，確保正常排水。
7、有積水的巷道必須配備足夠能力及足夠數(shù)量的排水設(shè)備，并作好維護(hù)工作，保持其完好，確保其隨時(shí)能正常運(yùn)行。
8、抓好探放水工作的落實(shí)，嚴(yán)格按探放水設(shè)計(jì)編制作業(yè)規(guī)程、同時(shí)作好施工記錄，嚴(yán)禁弄虛作假。
六、每年雨季來(lái)臨之前，必須作好當(dāng)年井上、下防治水計(jì)劃工作，并督促?lài)?yán)格按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
