2012年泰山隆安水情水害预报说明

　　2012年泰山隆安水情水害预报说明

　　编 制：

　　审 核：

　　地质副总：

　　总 工：

　　编制单位：泰山隆安地测科

　　编制日期：二○一二年元月十日

　　水情水害年预报

　　一、采掘范围

　　根据保德县国土资源局批准我矿《煤矿企业块段开采设计书》采掘范围坐标圈定如下：

　　8101回采工作面： 1.X=4314920.586 Y=19512126.853

　　2.X=4314915.586 Y=19513096.590

　　3.X=4314711.086 Y=19512124.103

　　4.X=4314716.590 Y=19513128.590

　　8103预回采工作面：1.X=4315155.090 Y=19512079.442

　　2.X=4315155.090 Y=19513211.470

　　3.X=4314920.586 Y=19512079.442

　　4.X=4314920.586 Y=19513211.470

　　8115掘进工作面： 1.X=4316795.212 Y=19512063.666

　　2.X=4316796.462 Y=19513211.470

　　3.X=4316558.264 Y=19512063.978

　　4.X=4316556.762 Y=19513211.470

　　8113准备掘进工作面： 1.X=4316524.264 Y=19512057.121

　　2.X=4316524.264 Y=19513282.090

　　3.X=4316276.064 Y=19512057.121

　　4.X=4316276.064 Y=19513282.090

　　二、预报依据

　　1、山西省地质勘查局二一二地质队提供《矿井地质报告》。

　　2、山西省煤炭地质物探测绘院提供《首采区三维地质勘探报告》。

　　3、山西省地质勘查局二一七地质队提供《水文地质图》。

　　4、《泰山隆安矿井水文地质类型划分报告》。

　　5、泰山隆安煤业公司2012年度采掘接续计划。

　　三、地质构造

　　1、褶曲：预报区内受黄河地堑构造的控制，地层总体为一单斜构造。受南北向大地构造的影响，在倾斜方向上有小的起伏变化。

　　2、断层：据《三维地质勘探报告》分析，预报区内有1-3条近南北向小断层，其断层落差较小，不会对回采和掘进产生造成大的影响。8101、8103顺槽在距集中回风巷85-130m处揭露的一条走向近南北向，向西倾斜，落差1.3-1.8m的小断层。

　　3、裂隙：根据已掘巷道揭露的资料，预报区内煤岩层受黄河地堑构造的影响，而造成张性裂隙较发育，煤层中每隔150m左右发育一组裂隙，每组有裂隙3—5条，但裂隙破碎带宽度不大，不会对采掘造成大的影响。

　　四、水文地质

　　1、地表水体

　　1)井田内有朱家川河、代家沟-腰庄河、冀家沟腰庄河，但均不在首采区内，且没有发现大的导水构造，预报区采掘不会受这几条河流的影响。

　　2)老婆沟中型坝水塘位于井田西部边缘，首采区汇水范围包括马铺头村东，言家茆黄土山梁两侧大部分区域，汇水面积约3km2。塘内水体主要来源是季节性雨水，地表洪流沿黄土河谷松散层向下游迳流，汇集于老婆沟中型坝水塘。老婆沟中型坝坝高约10 m，宽5 m，长90 m，季节性积水面积100m×100m，水深约2-4 m。居于首采区计划掘进的8105工作面切眼正上方处，8103与8105相邻，回采8103时需加大观察力度，做到先排水，先治理后开采，确保免除水患。

　　3)井、泉：本次勘探在井田内及周边共计调查泉、井27眼，分布在各村庄及其附近，泉、井底部出露多为砂岩裂隙含水岩层，井深1-15m，出水量0.1-10吨/日，泉流量为0.02-5.24L/s，为当地村民饮用水水源。靠近煤矿采空区地段原有的井、泉均已干枯，村民靠从外地拉水生活饮用。故不会对采掘有大的影响。

　　2、主要含水层

　　预报区位于黄河地堑东缘，地层呈单斜构造，但局部受南北向大地构造影响，倾斜方向上的小型起伏区含水层为集水区。

　　天桥泉域迳流区，主要含水层有：

　　1)新生界松散岩类孔隙水含水层

　　第四系黄土广泛分布，厚0-114.15m，平均厚45.37m，主要接受大气降水补给，蓄水条件差，富水性弱，为不含水透水层，与基岩或与古土壤接触处有泉水出露，流量不大，泉流量为0.01-1.0L/s。

　　第三系上部为棕红色亚粘土，含钙质结核及灰岩砾石。下部一般为钙质胶结的砾岩层，砾岩成份以石灰岩为主，其次为石英岩。本组厚度0-90.89m，平均厚27.65m。卵砾石孔隙水属上层滞水，泉水流量小于1L/s。

　　2)石炭系砂岩含水层

　　石炭系太原组含水层：钻孔揭露含砂岩2-3层，泥灰岩1-2层。发育稳定的有二层弱含水砂岩层，即底部为灰白色、厚层状中粗砂岩、含砾粗砂岩(晋祠砂岩又K2砂岩)，厚3.33-17.10m，平均8.07m。13号煤之上发育一层稳定的含砾砂岩，最厚达49.77m，平均35m，称为桥头砂岩。9号煤与10煤层间的灰岩(L2) 厚度2.2-14.83m，平均5.89m。该砂岩含水层不影响8﹟煤层的开采。

　　3)二叠系山西组含水层：钻孔揭露有砂岩1-2层，灰岩1-2层，砂岩厚2.00-27.84m，平均11.69m，底部的粗粒长石石英砂岩(K3)，胶结较致密，节理裂隙发育程度低, 厚0.80-13.42m，平均4.92m。该砂岩含水层不影响8﹟煤层的开采。

　　二叠系石盒子组含水层：钻孔揭露砂岩厚8.95-54.19m，含砂岩2-3层。底部的灰白色中粗粒砂岩(K4)，厚2.00-27.84m，平均11.69m，以泥质胶结为主，为弱含水层，但集水区及节理裂隙发育处，会出现锚索眼或锚杆眼滴淋水现象。在预报区内虽对采掘生产影响不大，但采掘生产时要准备好排水设施。

　　水文孔石炭、二叠系含水层水文地质特征表

　　孔 号孔 深

　　(m)含水层

　　时代含水层

　　厚度

　　(m)水位

　　埋深

　　(m)水位

　　标高

　　(m)抽水试验

　　单位涌水量(L/s∙m)渗透系数

　　(m/d)

　　Zk 1004269.83 C3t-P1s 17.94219.08922.1120.00541 0.2825

　　Zk 1402219 C3t- P1s 17.0087.22903.559 0.0628 4.3125

　　采取水样分析结果，地下水水质类型HCO3-SO42- - Na+Ca2+Mg2+型为主，矿化度0.68-0.79g/L，总硬度368.03-379.39mg/L，PH值7.8-8.0，水质中等。

　　4)奥陶系石灰岩岩溶水含水层

　　井田位于天桥岩溶水泉域迳流区，主要含水层为奥陶系下马家沟组及上马家沟组第一段，岩溶水富水性不均一，存在层间富水带。

　　根据勘探钻孔揭露，含水层为奥陶系上马家沟组，岩性以白云岩、白云质灰岩与石灰岩为主，岩层层面平缓，倾角小于5°, ZK1402钻孔在石灰岩地层段钻进时，上部没有明显的泥浆渗漏现象，裂隙及溶蚀裂隙不发育，下部钻进到315-326m处发生冲洗液消耗量严重，孔口不返水，岩心中见溶蚀孔洞。钻孔揭露石灰岩厚度126m, 水位埋深为149.84m，水位标高840.931m,据抽水试验资料，该段含水层单位涌水量为0.0928 L/s·m，含水层富水性弱。ZK1004勘探钻孔揭露石灰岩厚度为150 m，水位埋深为299.60m，水位标高841.592。

　　预报区内奥陶系石灰岩岩溶水静水位标高在8﹟煤层之下60—100m处，故不会对预报区内8﹟煤层的采掘造成影响。

　　ZK1004钻孔采取石灰岩中地下水水样地下水水化学类型为HCO3-- Ca2+Na+型，矿化度0.58-0.60g/L，总硬度321.79-326.82mg/L，PH值7.65-7.70，耗氧量4.14mg/L，呈弱碱性，水质良好。

　　3、主要隔水层

　　井田内较稳定的隔水层主要为石炭系本溪组铁铝质泥岩，其次为各含水层间泥岩及第三系红粘土隔水层。

　　1)石炭系本溪组铁铝质泥岩隔水层：上部为灰色粉砂岩、粘土质泥岩，偶加一层煤线。下部为深灰色粉砂岩、细砂岩，偶见一层深灰色生物碎屑灰岩(K1标志层)，底部为铝土质泥岩，局部见蜂巢状褐铁矿层。本组厚11.90-28.98m，平均24.22m。该层空间分布稳定，厚度变化不大，岩石胶结致密完整，质地细腻，裂隙很不发育，是良好的区域性隔水层。

　　2)二叠系山西组和石炭系太原组地层中的层间泥岩隔水层：分布于不同时代地层中的泥岩和砂质泥岩，往往与砂岩、煤层呈稳定的互层产出，泥岩和砂质泥岩单层厚 0.5-14.93m，岩石完整，结构致密，岩性单一，常在一定范围内形成相对良好的隔水层，在开采煤矿中由于有层间隔水层存在，不会形成区域内各含水层间的直接水力联系。

　　3)第三系上新统红粘土隔水层：赋存于第四系松散层底部以下，一般被黄土覆盖，多出露于沟底及坡脚，分布稳定，含钙质结核，本组厚度0-90.89m，平均厚27.65m，该隔水层的存在可阻止第四系浅层潜水的下渗。

　　4、地下水的补、径、排条件

　　1)奥陶系石灰岩岩溶裂隙水

　　井田位于天桥泉域的西南部，煤系地层以东广大地区出露奥陶系灰岩，岩溶水在此区域接受大气降水和地表水的渗透补给，是奥陶系岩溶水的主要补给区。奥陶系石灰岩下伏于煤系地层，井田处于岩溶水迳流区，迳流方向为由东南向西北，汇集于天桥泉区排泄，排向黄河,同时在区域流场范围，有部分水井开采石灰岩地下水。

　　2)石炭、二叠系砂岩裂隙水

　　矿区内石炭二叠系地层大部为第四系黄土覆盖，石炭、二叠系地层出露在朱家川河、腰庄河河谷中，砂岩层间裂隙水其裸露区除接受大气降水补给外，还接受河流补给。排泄方式以人工开采周边生产矿井的矿坑排水为主，部分沿破碎带下渗补给奥陶系石灰岩溶水，亦有部分在沟谷低洼处呈泉水溢出。由于层间泥质岩的隔水作用及单斜构造地层的影响，具承压性，迳流方向沿地层倾向由东北向西南运移，经本区排向下游。近年来，受煤矿开采影响，地下水迳流条件发生了改变。

　　3)新生界松散岩类孔隙水

　　第四系黄土和第三系卵砾石孔隙水靠当地的大气降水渗透补给，并就地排泄于河道与沟谷，形成泉水。由高向低运移，同时向下伏基岩渗漏，主要排泄方式为人工开采。

　　4、构造对开采的影响

　　预报区内主要为向斜构造，地下水顺层运移后在倾斜方向上起伏变化的低洼处富集，可使锚索或锚杆眼滴淋增大。另外，由于在断层或裂隙发育，不同程度上破坏了隔水层的隔水性能，增强了上、下含水层的水力联系，故在遇到断层或裂隙时可使煤层顶板滴淋水加大，但根据已掘巷道及综采工作面的推采情况分析，构造对矿井充水性影响不大，不会造成水害事故。

　　5、充水因素分析

　　1)预报区内8号煤层直接充水含水层为顶板砂岩裂隙含水层，随着煤层开采而产生的塌陷裂隙，局部受K4 砂岩裂隙含水层的影响，但其含水性弱，对矿井生产不至于构成威胁。由于开采而产生的导水裂隙带发育至基岩风化带裂隙含水层或第四系含水层底部时，该两含水层的水将导入井下对煤层开采生产较大的影响。因此要对回采塌陷区高度关注，记录其带来的涌水量大小，以免已回采工作面采空区积蓄大量的积水，对相邻工作面的开采工作造成水患问题，必要时必须制定严格的放水方案，对采空积水区执行先放水，后开采的开采措施。

　　2)8103工作面西部为神华集团报的煤矿，但其标高远低于本区开采的底板最低标高911m，故不存在保德煤矿带来的老空积水隐患，北部、东部均为实体煤，对相邻的8101回采工作面采空区，应密切关注其渗水情况，尤其雨季期间更需密切关注，同时8103工作面回采前必须制定对8101采空区的放水设计，以免出现水害事故。8115工作面西部为神华保德煤矿，其标高远低于此处切眼底板最低标高，北部相邻的为望天煤业庙塔煤矿，据交换的资料显示及进行的测量联测工作表明：距8115胶运顺槽26.5m有神达望田煤矿的北上山大巷，未发现老孔积水区域。东部、南部为实体煤。8113掘进工作面除西部为神华保德煤矿，其标高远低于此处切眼底板最低标高，其四周均为实体煤。

　　3)现8103工作面无滴淋水现象。8113、8115工作面顺槽掘进中遇到裂隙时会有滴淋水现象，预计正常涌水量为1—3m3/h;最大涌水量为5m3/h。

　　4)回采和掘进区域地表沟谷枞横发育，地形切割严重，起伏变化较大;地表无水库、水坝，但在雨季洪水可能通过地表塌陷裂缝溃入井下造成水害事故，洪水为矿井的主要充水性因素之一，所以必须对地表塌陷裂缝回填与治理，8101回采工作面塌陷区域的治理工作尤为重要。

　　五、存在的主要问题与建议

　　1预报区域内为单斜构造，只是在倾斜方向上的起伏位置和裂隙破碎带中有蓄水，会出现锚索或锚杆眼滴淋水现象;同时，必须注意本矿及邻矿采空区积水，所以在预报区进行采掘工程施工时，应进行超前探放水。采掘中必须坚持“先探后掘、有疑必探”的原则，密切注意井下涌水量的变化，并定时观测记录，以杜绝各类水患事故的发生。

　　2以往地质勘探工作简单，内容不详细，对生产的指导性不强，在采掘施工中揭露的地质构造、水文地质变化情况应及时认真的调查分析。

　　3定期对揭露的水文地质情况进行整理、分析、总结，以便指导以后生产工作。

　　4)本矿为资源整合矿井，相邻矿井较多，开采历史较长，在生产和建设中应加强相邻矿区采空区、关闭井采空区积水探测工作，避免因相邻矿区采空区或关闭井采空区积水而发生的突水事故。

　　5)雨季到来前，尽快完善工业广场的主排洪系统，治理要害场所的排水系统，做好塌陷区域的回填，采取相应的防治水措施，切实做好“雨季三防”工作，确保矿井不受水害的威胁。