2106回采工作面地质及水文地质预报

一、矿井概况···············································4
 1、井田地质概况···········································4
 2、井田水文地质概况·······································4
二、2106工作面概况········································6
三、2106工作面其它地质情况································7
 ①瓦    斯···············································7
 ②煤    尘···············································7
 ③煤的自燃···············································7
 ④地    温···············································7
 ⑤地    压···············································7
 ⑥涌 水 量···············································7
四、地质预报·············································7
 1、2106工作面的地质预报基本情况·············7
 2、2106回采工作面地理情况···························8
 3、2106回采工作面位置·······························8
 4、2106回采工作面对地表的影响·······················8
 5、2106回采工作面实见点的地质构造···················9
 6、本面断层预报范围······································12
 7、实见点煤层厚度和结构情况··························13
 8、实见点煤层顶板的厚度、岩性、裂隙组
 的方向和发育情况········································13
五、推测工作面内岩浆岩侵入体，河流冲刷带，陷落柱等具体位 置及对正常掘进或合理分层的影响···························14
六、本次地质预报和对2106回采工作面的建议及注意事项·······14
七、2106回采工作面水文地质预报····························15
 1、2106基本水害预测预报要求······························15
 2、本面的水文地质情况····································15
 3、根据以上预测预报内容提出相应的建议或处理意见··········16
 4、本面水害预测预报范围··································16
 5、顶板岩性，顶板裂隙发育程度····················16
 6、预测预报顶板水、构造水、裂隙水、底板水、采空水、钻孔水等易发突水位置图···········································18
 7、建议或意见············································18
八、本面充水条件··········································18
九、有无突水危险性、主要含水层和导水构造与工作面的关系····19
十、本面涌水量············································19
十一、2106回采工作面水患威胁程度·························19
十二、2106回采工作面防治水规划···························19
十三、制定2106回采工作面水灾应急预案·····················20
十四、对2106回采面水害防治措施···························21

2106回采工作面
地质及水文地质预报
一、矿井概况
  山西煤炭运销集团金辛达煤业有限公司是由原山西临汾尧都区鑫沟煤业有限公司、山西临汾万泰荣煤矿有限公司、山西临汾尧都枕头西道煤矿有限公司、临汾市枕头乡马家梁村中西沟煤矿四座煤矿兼并重组而成立的。井田面积11.0019平方公里。批准开采山西组2#煤层和太原组10#煤层。保有地质储量6135万吨、设计生产能力90万吨/年、服务年限34年。其中山西临汾鑫沟煤业有限公司确定为过渡性生产矿井，生产能力核定为30万吨/年。
1、井田地质概况
 井田总体构造为倾向北、北西的单斜构造，地层倾角4—8°，局部最大可达12—13°。根据2#煤层生产矿井揭露宽缓的褶皱对煤层影响不是很大，仅使煤层厚度有所变化，但幅度很小，并未达到对开采技术条件复杂化的程度。由于本井田所处于位置较高，处于区域地下水补给区。井田内地下水补给源于大气降水，所以井田构造对井田水文地质条件也无严重的影响，因此井田地质构造及水文地质类型属简单类型。
2、井田水文地质概况
 ⑴地表水系：
 井田所处地段地势较高，属低中山地区，地形切割强烈，沟谷发育，坡陡沟深。这一带规模最大的分水岭呈近东西向由井田西界进入，至井田中心地带转向北东，在井田北东附近延伸出井田。该分水岭北部主要沟谷向西，水流汇入昕水河，再注入黄河；南部沟谷向南，水流汇入汾河，再注入黄河。虽然分水岭两侧分属不同水系，但都属于黄河流域。
 由于井田所处地势较高，沟谷发育，地表迳流条件良好，而受水面积不大，一般情况下洪水最大流量80m3/h左右。而且经过井田流程短，沟谷坡降大，往往是一泻而过，雨停沟干，难以停留地表水体，下渗补给地下水更是很微量。
 ⑵地下水补径排条件
 根据地质报告提供的资料，第四系孔隙水、K8、K9砂岩裂隙水是矿井主要充水因素，大气降水是充水因素主要的补给水源，矿井涌水量在雨季有所增加，并且裂隙越发育，涌水量越大。由于该工作面含有几组断层，且煤层埋藏较浅，受断层影响，在遇到断层时，矿井涌水量有可能增大。但本矿井井田水文地质条件仍属简单类型。
 ⑶矿井充水因素分析
 2106回采工作面地表为一背斜一翼，受水面积较大，且有p2s岩层露头，因此，在雨季受断层影响，有可能造成雨水通过断层进入井下，这是本工作面的充水因素之一。
 K8、K9砂岩裂隙水及风化裂隙水，富水性弱，是矿井的直接充水来源。
 下伏中奥陶纪石灰岩为富水层，距2#煤层约80m，在无大的隐伏构造的情况下对于2#煤层中的巷道掘进及回采影响不大。
 ⑷井田含水层组
 ①第四系砂砾石空隙含水层组
 分布于山间河谷及沟谷地带，主要由沙质粘土、粘土、砂砾石层组成，厚度0-10米，赋存孔隙水，富水性受季节影响明显。
 ②二叠系碎屑岩裂隙含水层组
 本井田碎屑岩裂隙含水层包括二叠系上统上石盒子组、下统下石盒子组和山西组，均属弱含水层，井田内无出露。
 ③煤系地层
 井田内煤系地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，山西组可采煤层为2号煤，是本矿现主采煤层。矿井井下涌水量较小。约10m³/h，雨季约13m³/h，矿井涌水量主要为煤层顶板淋水所致，上覆松散层孔隙水，碎屑岩裂隙水通过岩石裂隙、采空冒落带裂隙、导水裂隙带裂隙下渗进入矿井。
二、2106工作面概况
 2106高档普采工作面：运输顺槽长度1250m，回风顺槽长度1260m。切巷长度150m。目前工作面正在安装、调试阶段，为此针对2106高档普采工作面地质及水文地质预报进行编制，参照《2106回采工作面地质说明书》编制的，同时结合两顺槽内实见的地质及水文地质构造情况内容进行综合性编制。2106回采工作面地质及水文地质预报范围：从轨道下山保护煤柱起到回采面切巷止，（其中运输顺槽到保护煤柱高程为+1124.0m，回风顺槽到保护煤柱高程为+1133.1m，切巷高程为+1085.1m）为了确保2106工作面回采期间安全生产，做到早预测早预防 。
 做好地质及水文地质预报是预防2106回采工作面在因受地质及水文地质灾害的侵入，防止造成事故的发生，及时针对2106回采工作面地质及水文地质进行预测预报，特编制《2106回采工作面地质及水文地质预测预报》。
 三、2106回采工作面其它地质情况
 ①瓦斯：根据2008年度瓦斯等级鉴定；山西省安全监督管理局【2008】69号文瓦斯等级鉴定结果批复，本矿瓦斯绝对涌出量为0.41m3/min，瓦斯相对涌出量为0.93m3/t。瓦斯等级为低瓦斯矿井，
 ②煤尘：2106回采工作面煤尘爆炸指数：根据临汾市煤炭中心化验室提供的检验报告，该煤层爆炸指数为38.8%。属强爆性煤层。
 ③煤的自燃：根据临汾市煤炭中心化验室提供的检验报告，该煤层吸氧量为0.63cm3/g，自燃等级为Ⅱ级，倾向性质为自燃，自燃发火期为十二个月，着火温度345—385℃。
 ④地温：本面属常温常压区开采深度为+1124—+1080水平地温较低，本面属常温常压带，地温、地压对回采均无影响。
 ⑤地压：虽然没有发生过地压现象但也必须加强防范
 ⑥涌水量：2106工作面预计最小涌水量4m³/h，最大涌水量8m³/h。
四、2106工作面的地质预报基本情况
 根据地形地质图结合井上下对照图及2106掘进工作中发现的断层构造及其走向观测。本面断裂构造变化很大，褶皱构造变化不大。
 该回采工作面内煤层走向稳定，煤层倾角一般在3-5°之间，由南向北高程逐渐降低。影响回采的主要因素为断裂构造及顶板淋水区，根据矿井地质报告该面地质构造简单型。
 1、2106回采工作面地理情况
 2106高档普采工作面所属地面相对位置均为山脉，地形复杂，地面为沟谷，地面标高在+1385.3—+1272m之间，西高东低及北高南低的趋势。
 2、2106回采工作面位置
 2106回采工作面位于采区轨道下山东侧，走向长度1240m， 2106回采工作面的东部是我矿井田边界，南部是2104采空区，西部是皮带下山及轨道下山，北部是2108掘进工作面。
 3、2106回采工作面对地表的影响
 2106回采工作面上覆盖各层厚度约在183m左右，地面无任何建筑物，预计回采对地表没有任何影响。
 4、2106回采工作面实见点的地质构造
 2106回采工作面断层总体概况：2106回采工作面断层发育多数在运输顺槽、回风顺槽的400m处，根据【2106回采工作面地质说明书】 及井下两巷、联络巷、切巷实际揭露分析，该面所见的断裂结构分布太多，断层落差从0.5-4.0m左右，地质构造变化大，对工作面回采有一定的影响，区域内煤层走向稳定，但影响回采的主要地质因素为本面断裂构造的影响，造成断层处顶板破碎及顶板淋水。具体情况详见《断裂构造平面示意图及水害侵入平面示意图》
 地质构造位置详见附图及图表说明：

5、本面断层预测预报范围
⑴断层位置：运输、回风巷均参照《2106回采工作面断裂构造平面示意图》图表
⑵断层性质：正断层。
⑶断层产状：走向和倾向参照《2106回采工作面断裂构造平面示意图》图表。
⑷断层落差：0.5—5.0m。参照《2106回采工作面断裂构造平面示意图》图表。
⑸含水性：断层切割了含水层，其导水性良好，此时若采掘工作面接近或接触断层，则往往造成突水。
⑹导水性：一般正断层导水性好。(详见附图)

2106回采工作面断裂构造预测影响范围：
①位于2106回采工作面运输顺槽经纬仪导线7点到经纬仪导线8点范围内，有一组断裂构造，方向与运输顺槽方向夹角约90°；预测断裂构造影响范围：向工作面断裂影响范围长度约为150m、宽度约为40m，向工作面内逐渐扩大到回风顺槽，于回风顺槽经纬仪导线4点前85m处起到经纬仪导线1点前30m止，预测断裂范围面积约为15000m²。
②位于2106回采工作面运输顺槽经纬仪导线8点到经纬仪导线10点前10m范围内，有一组断裂构造，方向与运输顺槽方向平行；预测断裂构造影响范围：向工作面断裂影响范围长度约为95m、宽度约为18-20m，于经纬仪导线10点前10m处向2108工作面延伸，预测断裂范围面积约为1805m²。
③位于2106回采工作面运输顺槽经纬仪导线15点后7m到经纬仪导线16点前8m范围内，有一组断裂构造，方向与运输顺槽方向夹角约50°；预测断裂构造影响范围：向工作面断裂影响范围长度约为：150m、宽度约为：38m，向工作面内逐渐扩大到回风顺槽，于回风顺槽经纬仪导线1点起到经纬仪导线5点止，预测断裂范围面积约为11100m²。
④位于2106回采工作面运输顺槽经纬仪导线15点前80m范围（距经纬仪导线17点后40m位置）有一组断裂构造，方向与运输顺槽方向夹角约45°；预测断裂构造影响范围：向工作面内断裂影响范围长度约为 50m、宽度约为35m，在工作面内逐渐尖灭，预测断裂范围面积约为1750m²。
⑤位于2106回采工作面运输顺槽经纬仪导线20点到经纬仪导线20点前15m范围内，有一组断裂构造，方向与运输顺槽方向夹角约50°；预测断裂构造影响范围：向工作面断裂影响范围长度约为 150m、宽度约为15m，在工作面内逐渐扩大到回风顺槽，并与回风顺槽经纬仪导线9点前5m处起到经纬仪导线15点止，预测断裂范围面积约为12375m²。
详见《2106回采工作面断裂构造预测影响范围平面示意图》

《2106回采工作面断裂构造平面示意图》

6、实见点煤层厚度和结构情况
A、煤层厚度
本面所属山西组2#煤层，结构简单，稳定，本次预报地段煤层有一层夹矸厚度在0.2—0.4m之间，煤层厚度为1.3—1.84m，平均厚度1.55m。
B、煤层产状
本面为一单斜构造，煤层起伏变化不大，走向N75°E，倾向西北，倾角6°左右。
C、煤层结构
本面煤层稳定可采，结构较复杂，中间含1—2层夹矸，厚度0.2—0.4m，夹矸为灰色泥岩。煤层呈水平脉状层理，节理较发育，易偏帮，煤层上方约有0.4—0.6m的页岩，在页岩上方有一层夹煤厚度在0.3m左右，其上方为顶板伪顶。在回采过程中对顶板可能有一定影响。详见下图《煤层柱状示意图》：

7、实见点煤层顶板的厚度、岩性、裂隙组的方向和发育情况
（1）煤层顶板
伪顶：厚度50-200mm，岩性为页岩，一般情况下不易冒落。但压力大时随工作面外露及超过控顶距而冒落。对回采时顶板支护及媒质有一定的影响。（根据2106回采工作面顺槽及联络巷、切巷实际揭露伪顶的实际资料，伪顶岩性为页岩的范围在从顺槽开口处到980m之间，伪顶岩性为砂岩的范围在980m处到切巷之间。
直接顶：平均厚度3.91m，岩性下部为深灰色砂岩，上部为黑色泥岩，较坚硬，属Ⅲ类稳定底版。一般情况下随工作面回柱放顶而冒落。
老顶：岩性为细砂岩，平均厚度在7.5-8.5m左右，属Ⅰ类级岩石，来压不明显。
（2）煤层底版
直接底：岩性为黑色泥岩，平均厚度在3.5m，较坚硬，但遇水易变软。
老底：岩性为灰黑色粉砂岩，平均厚度为8.5m。

（3）裂隙组发育
裂隙组发育一般情况在断面处产生裂隙，具体发育程度参照每月的地质及水文地质预报。
五、推测工作面内岩浆岩侵入体，河流冲刷带，陷落柱等具体位置及对正常掘进或合理分层的影响
2106回采工作面从井上下对照图及地形地质图上看结构完整，预计2106回采工作面地段内无岩浆侵入，地面虽是沟谷没有积水现象，没有河流冲刷带侵入本面内，对回采不会有影响的可能性；在今后回采中不断观测收集，发现问题及时修改和补充。
六、本次地质预报对2106回采工作面的建议及注意事项：
（1）回采推进30m时老顶在2—3次周期来压期间要加强工作面两道端头及采空区的切顶线的支护管理。
（2）本面从以上地质预报中要注意的是对顶板管理上要加大支护力度，断层带顶板破碎带要进行特殊性加强顶板管理措施。
（3）本面从以上地质预报中要注意的是断层处，顶板裂隙的顶板淋水现象。
（4）本面的地质预报仅供在回采时参考。如遇到地质变化要随时掌握、分析、观测其变化动态，正确处理好其地质变化规律。及时制定必要的安全技术措施。
（5）要进行洒水降尘，2016回采工作面煤层有自燃和爆炸倾向，回采过程中应加强洒水灭尘，杜绝煤尘飞扬 。
七、2106回采工作面水文地质概况
1、基本水害预测预报要求：
⑴回采工作面水文地质情况
该面的水文地质相对简单，主要由K8、K9、K10砂岩裂隙含水层组成和第四系沙砾石层空隙含水层组成。
A、屑岩类砂岩裂隙含水层组主要由k8、k9、k10三层组组成，k8、k10砂岩相对富水，k8砂岩属于弱含水层。
B、第四系砂砾石层空隙含水层组，分布于山间河谷及沟谷地带，主要由砂质黏土、黏土、砂砾石层组成，厚度0-10m，赋存孔隙水，富水性受季节影响明显。泉水动态较稳定，水温约在17°左右。
C、本面地面位置地处低山谷中，本次预报地置范围在地面海拔1314-1272m之间。
D、南部有2104回采面，采区积水通过裂隙构造侵入2106回采工作面。
E、2106回采工作面回风顺槽顶板淋水局部较大，水主要来自上方顶板熔岩水及裂隙水和2104老空水，顶板淋水水量稳定。根据揭露2106工作面顶板淋水量计算达到工作面正常涌水量4m³/h左右，对2106工作面回采有较大影响。
⑵顶板岩性
顶板裂隙发育程度：从运输、回风顺槽及切巷实际揭露观测分析：顶板岩性伪顶为砂岩顶及页岩。顶板岩性：伪顶、直接顶为页岩的，从顺槽开口点（顺槽及联络巷、切巷实际揭露）轨道下山起930m范围内为页岩；顶板岩性：伪顶、直接顶为砂岩的930m到1260m之间。2106回采工作面的断层组裂隙发育一般变化不大，预计裂隙发育长度在0-85m范围内改变裂隙发育方向，预计裂隙发育程度出现裂隙在600㎜-200㎜左右，
⑶根据以上预测预报内容提出相应的建议或处理意见
①顶板管理；根据预测预报的顶板岩性及裂隙组发育情况进行针对性，加强顶板管理。
②顶板淋水管理；顺槽内的断层处，顶板淋水随着采面推进冒落空隙导致顶板淋水增大的可能性，建议做好临时水仓及时排水。
⑷本面水害预测预报范围
①水害性质：顶底板淋水、断层裂隙水。
②水害位置及预测影响范围：
a、2106回采工作面运输顺槽：在经纬仪导线20点到经纬仪导线21点范围内，顶板有一组裂隙发育，方向与运输顺槽方向夹角约75°，从裂隙内淋水，预测裂隙淋水范围：长度约为40m、宽度约为30m、预测淋水范围面积约为1200m²。
b、2106回采工作面切巷：在经纬仪导线3点前10m范围内，有一组断裂构造，顶板裂隙从切巷3点位置向工作面内侵入，其方位与切巷夹角约80°，从裂隙内淋水预测裂隙淋水影响范围：长度约为20m、宽度约为10m、预测淋水范围面积约为200m²。
c、2106回采工作面回风顺槽：在经纬仪导线18点前8m范围至经纬导线19点前10m范围内，有一组断裂构造，顶板裂隙从回风顺槽经纬导线19点位置向工作面内侵入，其方位与回风顺槽夹角约40°，从裂隙内淋水预测裂隙淋水影响范围：长度约为30m、宽度约为0.5m、预测淋水范围面积约为15m²。
d、2106回采工作面回风顺槽：在经纬仪导线12点后13m至经纬仪导线14点前19m范围内，顶板有一组裂隙发育，方向与运输顺槽方向相互平行，从裂隙内淋水预测裂隙淋水影响范围：长度约为71m、宽度约为20m、预测淋水范围面积约为1420m²。
e、位于2106回采工作面回风顺槽：在经纬仪导线6点后14m至经纬仪导线9点范围内，顶板为一组裂隙发育，方向与回风顺槽方向夹角约55°，从裂隙内淋水预测裂隙淋水影响范围：长度约为164m、宽度约为35m、预测淋水范围面积约为5740m²。
f、位于2106回采工作面回风顺槽：在经纬仪导线5点范围内，顶板为一组裂隙发育，方向与回风顺槽方向夹角约70°，从裂隙内淋水预测裂隙淋水影响范围：长度约为26m、宽度约为10m、预测淋水范围面积约为260m²。（详见2106回采工作面水害侵入预测平面示意图附图）
5、建议或意见
①回采工作面在回采过程接近或接触断层时注意观测断层处顶板淋水动态。
②及时掌握、观测断层处的淋水量。
③注意回采面内采空区内侧剪切带的顶底板岩石遭受破坏最为严重，当周期来压时，剪切带上的断裂可以重新活动而导水，成为顶底板水突出的通道，防止突水事故的发生。
6、预测顶板水、构造水、裂隙水、底板水、采空水、钻孔水等易发突水位置（详见附图）
2106回采工作面水害侵入预测平面示意图

八、本面充水条件
本面属黄河流域昕水河水系，昕水河为黄河一级支流，本面位于其上游，本面内地表径流条件良好，沟谷内平时无水，若遇到暴雨常有洪水发生，但在数小时后即减退消失，昕水河旱季一般干枯无水。
九、有无突水危险性、主要含水层和导水构造与工作面的关系
根据我矿2104回采面的水文地质条件、充水条件，进行分析本面无有突水性危险，但也要必须防止2104回采面老空区水满溢水的可能威胁本面。根据水文资料分析主要含水层和导水构造在本次预报范围内部存在，因此工作面无大的水害关系。
十、本面涌水量
2106回采工作面属山西组2＃煤层稳定可采，是我矿现开采的煤层，根据资料而言，山西2＃煤层矿井充水矿床类型为顶板进水为主，碎屑岩类孔隙裂隙充水矿床，山西2＃煤层矿井充水水源主要由二种：一种是大气降水通过裂隙补给下伏各含水层，在孔隙裂隙相互沟通的情况下进入巷道；二种是本面得南部和东部存在有采空区，目前2104采空区积水已经进行排放，内有积水甚微，对2106回采工作面联络巷以下回采范围可能没有大的水体存在威胁不大。
目前本面预计最小涌水量为4m3/h,最大涌水量为12m3/h。必须建立可靠的排水系统和排水设备。
十一、2106回采工作面水患威胁程度
本回采工作面范围内尚无大的水体，从井上井下对照图、水文地质图及充水性图分析，回采范围内无积水现象，对本回采工作面的安全构不成较大的威胁。
十二、2106回采工作面防治水规划
根据2106回采工作面水害预测预报分析图，针对2106回采工作面水害因素和水害预测分析，必要时要及时补充临时性预测预报。每天观测、调查、核对回采进度的水文地质变化情况，并及时填绘到采掘工程平面图上，用彩笔标注；每月进行三次对回采面防治水重大事故隐患排查，并逐项登记，及时处理。以保证2106回采工作面安全生产，杜绝水灾事故发生。
十三、制定2106回采工作面水灾应急预案
为了应对水灾事故的发生，使2106回采工作面水害损失减到最小，必须制定水灾应急预案，加强、随时、掌握、2106回采工作面涌水情况，发现异常及时汇报，每天对排水系统进行认真检查、检修，保证灾害发生时能正常运行。（2106回采工作面水灾应急预案按照矿井水灾应急预案执行）。
十四、对2106回采面水害防治措施
（1）加强防治水工作的领导，严格落实安全生产责任制，定期研究解决工作中出现的具体问题，保证2106回采工作面防治水工程和措施落实到位。
（2）对2106回采工作面水害因素进行分析和预测，提高水害预测、预报水平。
（3）开展水文动态观测，了解2106回采工作面涌水量，每月观测3次，异常情况加密观测次数，同时对观测资料进行系统整理分析，掌握其变化规律，保证水文资料的准确性、连续性，保证安全生产。
（4）及时掌握2106回采工作面有关涌水量的变化情况，对突然增大的涌水量，要查明水源量变化情况，分析其原因，采取有效措施，制止水害事故发生。
（5）探测隐伏断层的存在，并注意其导水性的研究。
（6）结合矿井地质工作，加强对2106回采工作面水文情况的观测分析，以防构造引起地下水的沟通而引起突水事故。