1、防治水综合安全技术措施防治水综合安全技术措施煤矿水害是矿井五大灾害之一,往往造成突水淹井或淹没整个工作面的恶性事故。根据矿井水的来源可分为地下水害、地表水害和老窑积水水害。防治水是防止矿井水害事故发生,减小矿井正常涌水,降低煤炭生产成本,在保证矿井建设和生产的安全前提下使国家的煤炭资源得到充分合理的回收。为防止水害事故给矿井的正常安全生产造成影响,特制定矿井防治水综合安全技术措施。一、水文地质情况我公司矿区位于沁水盆地南缘低山丘陵区,水文地质单元属延河泉域中北部。根据含水层岩性和地下水赋存特征,本区地下水类型可划分为松散岩类孔隙水、碎屑盐类裂隙水、碎屑夹碳酸岩类岩溶裂隙水、和碳酸盐岩类岩溶水四
2、种。1、矿区水文地质条件矿区松散岩孔隙水含水岩组主要赋存于第四系上更新统地层,含水岩组一般厚为 0-10 米,富水性差,为透水而不含水层;碎屑岩类裂隙水、碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水,富水性弱;碳酸盐岩岩溶水在本区埋深较深,据山西煤田地质勘探 144 队,1996 年提交的本矿地质报告,区域水位标高为 450-560 米,高于本矿现开采 3#煤层底板标高 79-122 米,3#煤为带压开采,但奥陶系灰岩顶界至 3#煤层间距为 120 余米,可起一定的隔水作用,构成 3#煤底板突水危险性小,但该含水层富水性强,具不均匀性,开采过程中,若遇断层,在断裂连通导水的情况下,不排除有突水的可能,因此在开
3、采过程中应坚持“预测预报、有掘必探,先探后掘、先治后采”的原则。本区与煤层开采有关的地下水类型主要有二叠系、石炭系碎屑及碳酸盐类岩溶水。1)主要含水层石炭系、二叠系岩裂隙含水层含水层主要为山西组 K7 砂岩和下石盒子组底部的 K8砂岩。K7 砂岩为山西组与太原组的分界标志层,岩性以中细、中粗粒砂岩为主,局部为粉砂岩,具有近似垂直于层面的裂隙带。据邻区抽水试验,单位涌水量为 0.0004-0.003L/sm,水位标高 567.12米,为弱富水含水层。K8 砂岩是山西组与下石盒子组分界标志层,岩性以中细粒岩为主,局部地段为粗砂岩,裂隙较发育。奥陶系岩溶水含水层含水层主要有上、下马家沟组灰岩和峰峰组
4、灰岩组成,上、下马家沟组灰岩溶发育,局部可见 1-2 米的溶洞,富水性强,单井最大涌水量为 1900m3/d,介由于岩溶发育不均一,富水性也不均匀;峰峰组在覆盖层薄的地段内,岩溶发育极普遍,多为透水层,随埋深增加岩溶发育减弱。据邻区钻孔抽水试验,单井涌水量为 0.0015-41.85 L/sm,富水性不均匀,区域水位标高在 450-560 米间,成为矿区下伏的主要充水含水层。2)主要隔水层石炭系上统及下叠系隔水层主要由具有可塑性的泥岩、砂质泥岩级成,各层砂岩间及灰岩间均有泥岩分布,一般厚度 2 至数米不等,可起到良好的层间隔水作用。石炭系中统本溪组隔水层该层岩性以铝士质泥页岩为主,一般为 10
5、 米左右,裂隙不发育,透水性差,为煤系地层较好的区域隔水底板,隔断了与下伏岩溶水的水力联系。2、矿坑充水因素:可能进入矿坑的水源有:大气降水、地表水、地下水和采空积水等。大气降水对矿坑充水的影响大气降水入渗量具有明显的季节性、多年同期性的变化规律,且随着降水量的改变而改变,降水入渗对地形低洼浅埋矿床的充水影响最明显,但随开采深度的增加,影响逐渐降低,且涌水高峰值出现滞后现象。地表水对矿床充水的影响由于矿区内无大的河流,平时沟谷干涸无水,但存在季节性河流,一般洪水来猛去速,持续时间短,凡井口不在历年洪水位置内,就不会发生洪水涌入坑内事故,对矿床充水影响小。地下水对矿床充水的影响本矿现开采 3#煤
6、,煤层赋存于石炭系山西组地层中,其直接充水含水层以顶板砂岩充水为主,其次为开采过程中产生的塌陷裂隙带,在局部地段接受下石盒子组底界 K8 砂岩充水补给,该层砂岩富水性弱,渗透系数 K=0.032m/d。另据本矿地质报告,该地区区域岩溶水水位标高在 450-560 米,而本矿 3#煤底板标高为 328-481 米,低于突、灰水水位标高 79-122 米,由于奥陶系灰岩顶界至 3#煤层间距为 120 余米,可起一定的隔水作用,对 3#煤开采影响较小,但在今后的采煤中,若遇断层,在断裂连通导水的情况下,可形成间接充水含水层,对矿山开采影响大。老窑、采空区积水本区采煤历史较久,矿区内及周边有老窑及采空区分布,采空内或有积水,对采矿构成直接威胁,为矿区突水的隐患区,其危害性极大,所以在煤矿开采过程中,一定要加强探放水工作。3、矿区水环境1)原生水环境矿区内无地表水体,松散岩类孔隙水水量贫乏,碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水富水性弱。已不能满足当地用需求。2)含水层疏干、地下水位下降矿区煤层之上含水层受煤矿矿坑排水及煤层开采后顶板冒落、裂缝下沉、松弛扰动影响,含水层结构遭到破坏,呈半疏干-疏干状态。煤