探放水钻孔单孔设计说明

阳泉市旧街煤炭有限责任公司

二0一0年七月

目 录

第一章 概 况 ................................................................................................................................................................................................. 1

第一节 位置及交通 ............................................................................................................................................................................... 1 第二节 自然地理 ................................................................................................................................................................................... 4 第三节 周边矿井及小窑 ....................................................................................................................................................................... 5 第二章 矿井地质 ........................................................................................................................................................................................... 6

第一节 区域地质简况 ........................................................................................................................................................................... 6 第二节 矿井地质 ................................................................................................................................................................................... 7 第三章 水文地质 ......................................................................................................................................................................................... 10

第一节 区域水文地质 ......................................................................................................................................................................... 10 第二节 井田水文地质条件 ................................................................................................................................................................. 12 第三节 矿井充水因素分析及水害防治措施 ..................................................................................................................................... 16 第四节 矿井涌水量预算 ..................................................................................................................................................................... 18 第五节 供水水源 ................................................................................................................................................................................. 18

第一章 概 况

第一节 位置及交通

一、井田位置与交通

阳泉市旧街煤炭有限责任公司位于阳泉市旧街乡田家庄村东约300m，行政区划隶属阳泉市郊区旧街乡管辖，其井田地理坐标为：东经113°24′39″～113°26′08″，北纬37°51′06″～37°51′37″。

该矿东距阳泉市区约18.5km，太旧高速公路、307国道及石太铁路紧邻井田南界通过，工业广场距太旧高速公路阳泉西坡头入口1.5km，距石太线坡头车站1.5km，工业广场与上述交通线均由水

泥、柏油硬化路连接，交通极为便利。详见图1-1。

二、井田范围

根据山西省国土资源厅2009年12月换发的C1400002009111220046623号采矿许可证，批采煤层为3、8、9号，井田范围由以下坐标拐点圈定。

3号煤层：

1. X=4194727.26 Y=19712110.25

2. X=4194786.27 Y=19714260.26

3. X=4194011.26 Y=197142.27

4. X=4194106.26 Y=19713578.26

5. X=4194076.26 Y=19713488.26

6. X=4194019.26 Y=19713448.26

7. X=4193972.26 Y=19713318.26

8. X=4194019.26 Y=19713315.26

9. X=4193910.26 Y=19712983.26

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10. X=4193997.26 Y=19712880.26

11. X=4194053.25 Y=19712368.26

12. X=4194532.26 Y=19712295.26

8、9号煤层：

1. X=4194727.26 2. X=4194786.27 3. X=4194156.26 4. X=4194132.26 5. X=4194160.26 6. X=4194058.26 7. X=4194019.26 8. X=4193972.26 9. X=4193984.26 Y=19712110.25 Y=19714260.26

Y=19714277.26

Y=19714130.26

Y=19713578.26 Y=19713476.26

Y=19713448.26 Y=19713318.26

Y=19713317.26 3

10. X=4193851.26 Y=19713034.26

11. X=4194053.25 Y=19712368.26

12. X=4194532.26 Y=19712295.26

井田东西长约2050m,南北宽约900m,面积1.5052km2。

第二节 自然地理

一、地形地貌

井田位于太行山西翼，系舟山南侧，属侵蚀型中～低山地貌，地表经长期风化侵蚀，沟谷纵横，梁岭绵延，地形比较复杂，其总的地势为北高南低，地形最高点为北部山梁处，标高1035m，最低点为东南角桃河北岸，标高805m，地形最大相对高差230m。

二、河流水系

桃河是区域内最大的河流，发源于寿阳芹泉一带的土径岭。该河位于井田南部界外，紧邻井田南界由西向东经过，井田附近河床宽度30～80m,多年平均流量0.33m3/s，最大洪峰流量2200 m3/s（1959年8月）。

井田内河流不发育，冲沟较为发育，主干冲沟多沿南北向展布，各冲沟内平时无水，仅在雨季汇集地表径流形成山洪向南排入桃河。

井田范围地表水属海河流域，滹沱河水系。

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三、气象地震

井田位于太行山区，属温带性气候，冬春寒冷，干燥多风，夏秋炎热，多雨潮湿。年平均气温8.7℃，1月最冷，最低气温-20.5℃，7月最热，最高气温37.5℃，7、8、9月为雨季，平均年降水量为585.9mm，平均年蒸发量为1873.8mm，为平均年降水量的3倍。霜冻期为9月下旬至翌年4月下旬，全年无霜期157天，最大冻土深度0.88m。

根据中华人民共和国标准GB50011-2001《建筑抗震设计规范》，本井田地震动峰值加速度为0.1g，地震烈度属VII度区。

第三节 周边矿井及小窑

井田位于沁水煤田阳泉矿区三矿扩大区（旧街）精查南部边缘，北部与阳煤集团新景煤矿相邻，东部与阳泉市郊区坡头煤矿相邻，南部与阳煤集团二矿隔桃河相望，西部为国家规划区，无生产矿井。

新景煤矿：

井田面积3号煤层为46.0034km2， 6、8上、8、9、12、13、15号煤层均为.4477km2。批采所有可采煤层，现主采3、8、15号煤层。矿山建设规模为特大型矿井，2005年核定生产能力580万t/a。矿井采用主斜井、副立井的综合开拓方式，全井田共划分为南北两个条带共四个分区，矿井分两个水平开采，第一水平为+525m，第二水平为+420m，目前开采水平为+525水平。矿井采煤工作面采用走向长壁后退式采煤方法，采空区处理方法为全部跨落法。15号煤层采用综合机械化放顶煤采煤法，其它煤层均采用普通综合机械化采煤法。矿井正常涌水量：45m3/h，矿井最大涌水量：80m3/h。

与本井田北界相邻处有3、8号煤层采空区。

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坡头煤矿：

井田面积为1.0669km2，批准开采3、8、15号煤层。井田采用斜井开拓，设计生产能力15万t/a。现采3号煤层。矿井最大涌水量为10m3/h，正常涌水量为5m3/h。

根据调查及本矿目前采掘资料，周围相邻矿井未对本矿形成越界开采行为。

第二章 矿井地质

第一节 区域地质简况

一、区域地质

本井田位于沁水煤田北端的阳泉矿区西部，阳泉矿区在大地构造上位于华北地台山西台背斜沁水拗陷东北隅，沁水大向斜东翼，太行隆起带之西，五台地块之南。

阳泉矿区的地层沉积与华北其它地区基本相似，从中奥陶世之后受加里东运动的影响，地壳上升，长久剥蚀，因而缺失奥陶系上统、志留系、泥盆系及石炭系下统，直至中石炭世才有本溪组沉积。此后继续沉积有石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组和石千峰组。整个中生代矿区又为漫长的剥蚀期，第四系更新统开始在河流、沟溪中沉积有砂砾层和红色、黄色土等，在现代河沟中冲积层广泛分布。

二、区域含煤特征

阳泉矿区含煤地层主要为古生代石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，在石炭系中统本溪组和二叠系下统下石盒子组底部也有煤层分布，一般呈线状赋存，但皆不稳定也不可采。太原组和山西组

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含煤地层共含煤15层左右，从上至下编号为1～15号，其中1～6号赋存于山西组，7～15号赋存于太原组，主要可采煤层为2、3、6、8、9、12、13、15号，一般3、8、9、15号为区域性稳定～较稳定可采煤层，2、6、12、13号煤层为局部可采煤层，其它煤层为零星可采或不可采煤层。

本井田位于沁水煤田北端的阳泉矿区西部，井田内可采煤层为2、3、8、9、12、13、15号，其余煤层为不可采煤层。

第二节 矿井地质

一、地层

井田内大面积基岩出露，局部黄土覆盖，出露地层为二叠系上统上石盒子组，现据钻孔资料结合区域资料，井田内发育的地层自老到新有：奥陶系中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、上统上石盒子组（P2s）、和第四系（Q）。自下而上分述如下：

（一）奥陶系中统峰峰组（O2f）

埋藏于井田深部，为煤系之基盘，主要为厚层海相石灰岩，岩性坚硬，致密，顶部常因铁质浸染而呈淡红色，区域厚度大于100m。

（二）石炭系中统本溪组（C2b）

井田内及临近钻孔很少揭露该组。据区域资料，本组底部平行不整合于下伏奥陶系中统峰峰组之上，岩层为灰黑色、黑色砂质泥岩、泥岩、灰白色细中砂岩、灰色的铝质粘土岩以及2～3层石灰岩组成，夹薄煤层，大致分两个层段，下部层段以铝质岩为主，上部层段以砂泥岩为主，总厚度36.20～

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68.40m，平均48.50m。

（三）石炭系上统太原组（C3t）

为海陆交互相沉积，以其底部K1砂岩底与本溪组分界，本组由砂质泥岩、泥岩及砂岩组成，中夹3层海相石灰岩。含煤6层，成煤环境稳定，沉积回旋明显，可分为三层段：

1. K1砂岩底至K2石灰岩底。岩性以灰黑色粉砂岩、砂质泥岩及泥为主，底部K1砂岩为灰白色中～细粒石英砂岩，其厚度和岩性不甚稳定，厚度4.95～10.00m，平均8.45m，有时相变为砂质泥岩。其上为黑灰色粉砂岩及砂质泥岩，再上为15下号煤及15号煤层，系泻湖潮坪基础上发育起来的泥炭沼泽沉积环境下形成的稳定煤层，属全区稳定可采煤层。其上为黑色泥岩，及砂质泥岩。K2灰岩下偶见不可采的14号煤，本岩层段厚度20.25～33.40m，平均28.10m。

2. K2灰岩底至K4石灰岩顶。岩性以石灰岩、泥岩、砂质泥岩为主。K2灰岩（俗名四节石）全井田普遍发育，厚度9.20～12.30m，平均11.03m，该灰岩较其它灰岩为特殊，由2～4个分层组成，其间由泥岩、砂质泥岩相隔，灰岩含泥量较高，局部为泥灰岩。K2石灰岩之上为砂质泥岩，细砂岩及13号煤层。13号煤层之上覆盖有K3灰岩（俗名钱石），厚度3.00～9.80m，平均5.16 m，该灰岩较太原组其它灰岩为纯。K3灰岩之上为泥岩、细砂岩、砂质泥岩及12号煤层，该煤层在本井田为零星可采煤层。再上10余米为K4灰岩（猴石），中间为泥岩及细砂岩。本段厚度44.58～58.20m，平均.18m。

3. K4灰岩顶部到K7砂岩底，以中细砂岩为主，夹泥岩，粉砂岩及煤层，为三角洲相沉积，发育8号、9号两层稳定可采煤层，本段一般发育有两层砂岩，其中下部的较为稳定，旧称第一砂岩，中部的砂岩旧称第二砂岩，发育不稳定，常相变为砂质泥岩。本层段厚度36.70—49.86m，平均43.22m。

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井田内太原组厚度105.00～118.00m,平均112.00m。

（四）二叠系下统山西组（P1s）

本组为三角洲平原环境下一套碎屑岩和煤层组成的含煤岩系。与太原组地层整合接触，底部K7

为深灰色中～细粒砂岩，该砂岩发育稳定，旧称第三砂岩，厚4.50～21.00m，平均11.80m，。其上主要为灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、和煤组成，厚度为52.00～66.50m，平均60.70m。含煤6层，编号为1、2、3、4、5、6号，其中3号为稳定可采煤层，2号为较稳定大部可采煤层，其余均为不可采煤层。

（五）二叠系下统下石盒子组（P1x）

井田内及临近钻孔该组及其以上多为无岩心钻进，因此根据区域资料对该组进行描述：

与下伏山西组呈连续沉积，为一套陆相碎屑岩沉积。主要由灰、灰黄、灰绿色泥岩、砂质泥岩与灰白、黄绿色砂岩组成，下部有时含1～2层薄煤线。顶部夹一层浅灰、红紫等杂色铝质泥岩，俗称“桃花泥岩”。底部以一层灰白色厚层中粗粒砂岩（K8）与山西组分界。本组厚度115.00～118.10m，平均138.65m。

（六）二叠系上统上石盒子组（P2s）

连续沉积于下石盒子组之上，井田内广泛出露。主要为灰、黄绿、紫红色泥岩、砂质泥岩间灰白、黄绿色中粗粒砂岩组成，其中部砂岩带称“狮脑峰砂岩”，厚度可达35～50m，因坚硬不易风化，常形成砂岩陡坎，野外极易辨认。本组底部以一层灰白色厚层中粗砂岩（K10）与下石盒子组分界，其上部多被风化剥蚀，最大残留厚度370m左右。

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（七）第四系中、上更新统（Q2+3）

不整合覆盖于二叠系地层之上，厚度0～15.00m左右，主要为中上更新统马兰、离石黄土及近代山坡堆积，黄土中富含钙质结核，垂直节理发育。

（八）第四系全新统（Q4）

主要分布于桃河河床及其两岸阶地上，由各粒度级的砂、砾及粉砂土组成，厚度0～30.00m，平均15.00m。

二、构造

根据钻孔及井下采掘控制，井田构造形态为一轴向北东的向斜（簸箕掌向斜）构造，向斜表现为宽缓褶曲，北西翼地层倾角6°～10°，南东翼地层倾角8°～11°。井田内目前未发现断层和陷落柱，没有岩浆侵入现象，地质构造属简单类型。

第三章 水文地质

第一节 区域水文地质

区域内地表河流主要为桃河和温河，大致由西向东经娘子关流入河北省境内，属海河流域滹沱河水系。

区域含水层主要有奥陶系石灰岩、上石炭统太原组石灰岩和二迭系山西组、石盒子组砂岩及第四系近代冲积层。其中奥灰含水层为区域主要含水层，浅部岩溶裂隙发育，含水丰富。太原组灰岩岩溶裂隙亦较发育，局部含水性稍强。二叠系砂岩含水层含水性较弱，地表偶见有小泉出露。第四系近代

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冲积层分布于较大河谷处，含丰富潜水，为重要农用水源。

井田位于娘子关泉域北部，泉域范围包括阳泉、平定、昔阳、盂县、寿阳等县市。总面积4667km2,其中半裸露与全裸露可溶岩面积2100 km2, 全裸露可溶岩面积1882 km2。泉域的东部边界基本为隔水层边界，由O1白云岩相对隔水层组成，该边界由泉域南端沿地层走向北北东方向延伸到平定柏井以南。该边界以东为寒武系可溶岩组成的东固壁泉域和威州泉域；泉域南部以泊里地下分水岭为界，该分水岭由O2灰岩组成，走向东西，其南属于辛安泉域；泉域西部以碎屑岩组成的地表分水岭为界，由于西部非可溶岩盖层厚度巨大，深部岩溶发育微弱，下伏可溶岩不具备岩溶发育条件，因此西边界是地表汇水边界而不是岩溶地下水流场边界。泉域西北部边界较为复杂。过去将西边界划在桃河与白马河之间、西烟盆地东缘。经近期在寿阳及太原东山勘探表明，寿阳一带应属娘子关泉域，该区处于沁水大向斜北部挠起端，O2灰岩埋藏较浅，岩溶仍较发育。因而泉域还应向南推到O2灰岩埋深超过1000m处。然后向西与东山背斜相交，大约在胡家烟～平头附近，沿东山背斜向北东至西烟盆地东缘，该边界以西属兰村泉域。

泉域的形态受构造控制，本区处于沁水凹陷东北端，具体构造形态为一北东挠起的大向斜，这一构造形态不仅控制了O2含水层的分布,同时也控制了作为区域相对隔水层的O1弱岩溶地层的分布，从而形成了巨大的岩溶地下水盆地。在岩溶高原区，相对隔水层对地下水运动的控制和泉域的形成起重要作用。下奥陶统构成了泉域大部分边界，该地层在南部走向北北东，倾向北西西，在北部由北向南倾，沿桃河下游及温河一带大致为复向斜轴，地下水运动方向也是由向斜两翼向斜轴部汇集，使得沿桃河～温河一带岩溶最为发育。汇集后的地下水沿北东东向运动，在娘子关一带由于下奥陶统相对隔水层隆起，并被桃河侵蚀而出露地表，由于下奥陶统的阻水作用，造成地下壅水，溢出地表形成泉群。泉群出露标高在360～392m之间，多年平均流量12.13m3/s，近期流量9.07m3/s，是我国北方最大的岩溶泉。

泉域地下水的补给主要为东部和东北部大面积奥陶系灰岩裸露区的大气降水，除此之外，还有泉

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域内各河流进入灰岩裸露区的渗漏补给、各河床上游冲积层中地下水潜流进入灰岩区下渗补给、泉域西部石炭、二叠系碎屑岩中层间岩溶水及风化裂隙水通过一些构造通道向下越流补给、水库的渗漏补给。经补给后地下水沿地层倾向运移，并在阳泉市—娘子关一带汇集，最终在程家—苇泽关一线以群泉的形式排泄。

区域岩溶地下水位一般在360～880m范围内，从补给区到排泄区水力坡度变化为陡—缓—较陡，补给径流区水力坡度为7.6～9‰，汇集区为0.9～1‰，排泄区为3.5‰。

第二节 井田水文地质条件

1、地表水

井田内无常年性地表水体及河流，桃河在井田南边界外经过。桃河在本井田附近河床坡度约1°左右，河床宽度30～80m。根据阳泉市水文站多年观测资料，年均流量0.33m3/s左右，夏季一般3～5m3/s，最大洪峰流量2200 m3/s（1959年8月）。井田附近此河受季节影响明显，由坡头～阳泉一段，在干旱季节一般干涸无水，只有潜流。

矿井工业广场位于桃河北岸山底，地势较桃河河床为高，高于桃河河床10m左右，工业广场附近桃河最高洪水位标高为810～815m,低于最低井口标高（副井口）7m左右，各井口不受桃河洪水威胁。

2、含水层

（1）奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层

由深灰色的厚层状石灰岩夹薄层泥灰岩和中厚层角砾状石灰岩组成，裂隙和溶孔比较发育。本含

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水层主要含水层段为上马家沟组上段及下段几层角砾状灰岩，据三矿竖井取水巷的钻孔取水和矿务局医院后和文化宫后的桃河钻孔深井取水，每眼深井出水量可达1000～2000m3/d。1960年119队曾进行过阳泉矿区奥灰岩溶水水源勘探，在桃河中施工11个钻孔，全部钻孔均穿过奥陶系灰岩200～300m。经注水试验及水文物探获得资料，其渗透系数为0.9～2.4m/d，单位涌水量为0.5～2.5L/s·m，水位标高421～448m，西部较高，东部较低。根据以上数据结合区域水文地质资料推测，本井田奥灰岩溶水位约500m左右。

（2）石炭系上统太原组碎屑岩夹石灰岩岩溶裂隙含水层

本组含水层主要有K2（四节石）石灰岩、K3（钱石）石灰岩、K4（猴石）石灰岩及上部的第一砂岩和第二砂岩。K2石灰岩位于太原组的下部，厚度9～12m，常被2～3层泥岩所分隔，形成多层。K2石灰岩位于15号煤层之上，属于15号煤层老顶。在三矿探放12号煤层采空区积水的过程中，当放水钻孔打到此层时，曾出现小型流水但时间较短，数日后全部消失。在开采15号煤层当K2石灰岩为其直接顶时，常有淋水现象出现。在三矿勘探中，少数钻孔打到K2石灰岩时，发生冲洗液消耗量较大，甚至冲洗液全部漏失现象，其余钻孔消耗量均不大，一般在0.01～0.13m3/h。据三矿济-1钻孔抽水试验结果，单位涌水量为0.00001～0.0018L/s.m，渗透系数为0.00267～0.0123m/d。K3、K4石灰岩由于厚度较薄，虽然含水或透水，但水量较小。据三矿扩区370、680孔和一矿检1号钻孔，对本组三层灰岩进行混合抽水试验结果，单位涌水量0.00011—0.18L/s.m，渗透系数0.0027—0.0123m/d，水位标高710.0m水量很小。

从本区有关水文资料来看，太原组三层灰岩以及砂岩富水性不强，，从物探水文扩散资料证明也确无含水层存在，但在邻区局部地区其富水性仍是较强的，如马家坪、文化宫附近桃河河床内所施工的6号孔与地2号孔经抽、注水及水文物探资料，其渗透系数为5.847～18.4m/d，南部平定贵石沟514号孔打穿K2时经抽水试验单位涌水量为9.5L/s.m，渗透系数为173m/d。据分析，这些局部富水现象主要发生于向斜轴部或低洼地区，这些部位溶洞、裂隙发育，且埋藏浅、接近河床，地表水补

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给容易等因素所致。

（3）二叠系下统山西组碎屑岩裂隙含水层

本组主要含水层有K7砂岩（第三砂岩）和S4（6号煤老顶）、S5（3号煤老顶）砂岩。此三层砂岩裂隙均不太发育，因此含水性较差，在钻探过程中，冲洗液消耗量变化均较大。据三矿686号钻孔抽水试验单位涌水量0.002L/s.m，渗透系数0.001m/d。因此认为本井田三层砂岩含水层富水性较差。

（4）二叠系石盒子组碎屑岩裂隙含水层

本组在井田内大面积出露，主要含水层有砂岩（下石盒子组基底砂岩）、砂岩（黄色岩层段的底部砂岩）、K11砂岩（红黄色岩层段的中间砂岩）、K12砂岩（上石盒子组的狮脑峰砂岩）等四层。K8砂岩厚度一般7～10m，为中粗粒砂岩，层位稳定。K9砂岩与K8砂岩间距80m左右。厚度一般在10m左右，层位稳定，为中粗粒砂岩，胶结比较疏松，易风化。据686号钻孔（在神堂咀的向斜轴部）对K8 、K9混合抽水试验，单位涌水量0.0251L/s.m，水头高出地表6.28m，显示承压，水位标高796.67m。

K11砂岩位于上石盒子组红黄色岩层上段与下段之间，平均厚度10m左右，层位稳定，由中～粗粒砂岩组成，由于胶结性好，不易风化，在地表常形成断崖。砂岩底部为一层灰色的砂质泥岩，透水性差，顶部为黄红色的砂质泥岩层，由于层位较高，多裸露于地表，因此风化裂隙发育，大气降水沿裂隙补给砂岩，砂岩含水性相对较好，在地表多形成下降泉。

K12砂岩位于上石盒子组的中上部，本井田出露，由一套灰白色粗粒砂岩和砾岩组成，厚度25—35m左右，属硅质较结，由于耐蚀性强，不易风化，在地表常形成险要的陡壁和断崖，在狮脑山地区发育最好，故名狮脑峰砂岩。砂岩的上部为一套较 易风化的红黄泥岩，风化后多形成平台，风化

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裂隙发育，大气降水直接沿风化裂隙补给。砂岩岩底部是一层灰色泥岩，属不透水层，因此本层含水较好，但由于裸露地表，因此含水以下降泉的形式泄出地表，但水量不大，多在0.1—1.0L/s.m。这些泉水，主要接受大气降水补给，受季节影响明显。雨季泉水出露较多，旱季水量减少，部分泉水干涸。

5、第四系全新统砂砾层孔隙含水层

本含水层主要位于井田南部外桃河河床，含水层主要由河床冲洪积物砂、砾、卵石组成。在自然条件下，该含水层水面埋深一般为0.5～3.0m，在开采条件下水面埋深5～11.5m，其补给来源主要为大气降水的面状渗入补给及支流的地表水、相邻的风化裂隙水的侧面补给。单位涌水量5.24～9.24L/s.m，受季节影响较大。

3. 隔水层

井田内各含水层之间有较多的优良隔水层段，使各含水层之间呈相*行的储水系统，井田内起主要作用的隔水层段有：

（1）石炭系中统本溪组粘土泥岩、泥岩隔水层

本溪组主要由灰黑色砂质泥岩、泥岩、灰白色的中砂岩、灰色的铝质粘土以及2～3层石灰岩组成，其间夹薄煤层，其泥岩，铝质泥岩起到良好层间隔水作用。

（2）石炭系上统太原组及二叠系下统山西组泥岩隔水层

太原组中含有多层泥岩，为相对良好的隔水层，使太原组灰岩岩溶裂隙含水层之间成相对储水空间，互不影响，无水力联系。山西组中泥岩为相对良好的隔水层，使山西组碎屑岩裂隙含水层与

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太原组灰岩岩溶裂隙含水层之间无水力联系。

第三节 矿井充水因素分析及水害防治措施

一、 矿井充水因素

井田内地表水体不发育，对矿井充水产生影响的因素主要为大气降水通过下渗补给地下含水层进而影响矿井涌水。

3号煤层直接充水含水层为山西组砂岩裂隙孔隙含水层，8、9号煤层直接充水含水层为山西组k7砂岩含水层，一般情况下由于此两含水层富水性均弱，补给条件差，因此对矿井生产影响不大。煤系下部的奥陶系岩溶含水层为各煤层的间接充水含水层，此含水层富水性强，水位标高大约为500m左右，井田内向斜轴部的3、8、9号煤层局部带压。9号煤层最低处底板标高380m，从隔水底板起算，底板隔水层承压水头最大120m，9号煤层与奥陶系地层之间隔水层厚度约145m，采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度，取经验值17m，采用突水系数计算公式Ts=

PM-CP计算，突水系数为

0.009Pa/m，小于《煤炭工业技术》（试行）（1979年9月）规定的构造破坏区0.06 Pa/m，井田内3、8、9号煤层没有奥灰突水危险。

综上所述，井田水文地质条件应属简单类型。

二、水害及防治措施

本井田从建矿至今未发生过水害。对于可能发生的水害的隐患主要为临近矿井中的采空积水以及本矿3号煤层采空积水对8、9号煤层的影响。

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井田内3号煤层已大部分采空，其向斜轴部采空区中约有6000m3采空积水，随着时间的推移其积水量还有增大的可能性，就其积水位置来说，对本井田3号煤层开采已无大的影响，但对下部8、9号煤层的开采带来较大的水患威胁。本矿8、9号煤层厚度一般在2.70m左右，根据有关经验公式计算，8号煤层采空后形成的冒落带最大高度为11m左右，最大导水裂隙带高度为43m左右，8号煤层与3号煤层间距一般在48m左右，可见3号煤层的采空积水已对8号煤层的开采产生影响。

本矿井涌水量较小，水文地质条件简单，因此矿井水的防治工作主要为探放水和疏防采空积水。井田北邻新景煤矿3号煤层采空区，通过调查约有10000m3采空积水存在，虽然井田边界均各留20m保安煤柱，但仍然给矿井防治水工作带来了较大压力。

因此提出以下相应防治水措施：

1. 井田北邻新景煤矿旧采区，采空区面积大，积水量较多，因此要进一步核实清楚，标在图上，注明开采范围，开采年限，积水等情况。

2. 井下各工作地点，发现透水预兆（煤壁挂汗、空气变冷、发生雾气、水叫、顶板淋头水加大伴随顶板来压、水色发浑，有臭味及其它异味等）时必须停止工作撤出所有受水威胁的人员，立即向调度室汇报，作出处理。

3. 坚持有疑必探，先探后掘的探放水原则，技术科要根据地质科资料及时编制探放水作业规程和操作规程，由生产部门组织实施。

4. 在雨季要组织检查队伍并储备足够的防洪抢险物资，组织好防洪领导组，并开展工作。

5. 应积极对3号煤层采空积水进行预排，尽量减小其积水量，在有可能的情况下，在3号煤层最低处设置通向8号煤层的排水管道，可以有控制的彻底排空3号煤层采空积水。

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分析以上因素，井田内水文地质条件并不复杂，对水害的预防也并不困难，关键是管理层要从思想上重视，从而形成一套严格的安全生产制度，只要严格按照制度进行生产，可以杜绝绝大部分事故的发生。

第四节 矿井涌水量预算

该矿现采8号煤层，3号煤层大部采空，8号煤层局部采空。矿井正常涌水量为40m3/d,最大120m3/d,矿井涌水来源主要为采空区积水和井筒淋水以及煤层顶板渗水，涌水量除与季节有关外，主要与煤层顶板悬露面积有关，而顶板悬露面积与煤层的生产能力有紧密的线性关系，故采用类比法预计矿井涌水量。

以上预算结果未考虑不同区域水文地质条件不尽相同、矿井排水对煤层上部含水层的疏干作用以及其它对矿井充水的影响因素，仅供参考。

第五节 供水水源

现在矿井生活用水来源为桃河水源深水井，取水层位主要为第四系松散沉积潜水含水层，水质、水量均满足要求，井下生产用水主要靠矿井涌水，可满足生产的需要。

根据现水源井的出水量，可满足30万t/a生产能力的生活、生产用水需求。

第四章 探水的目的和原则

第一节 探水的目的

探水系指采矿过程中用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造（包括陷

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落柱）、含水层、积水老窑等水体的具体位置、产状等，其目的是为有效的防治矿井水害做好必要的准备。

第二节 探水的原则

采掘工作必须执行“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，因而遇到下列情况之一时，必须探水。

(1)接近水淹的井巷、老空、老窑或小窑时。

(2)接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时，或通过它们之前。

(3)打开隔离煤柱放水前。

(4)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带或裂隙发育带时。

(5)接近可能涌（突）水的钻孔时。

(6)接近有水或稀泥的灌浆区时。

(7)采动影响范围内有承压含水层或含水构造，或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清，可能突水时。

(8)接近矿井水文地质条件复杂的地段，采掘工作有涌（突）水预兆或情况不明时。

(9)采掘工程接近其它可能涌（突）水地段时。

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第五章 施工技术要求

1、探水钻孔3个，钻孔位置，孔深均为70米，详细记录钻进过程各种数据。当钻孔地质及水文地质有变化时，应及时记录，并向有关领导汇报。

2、钻孔结构：孔径Φ75 mm，孔深70米，倾角随煤层，开孔位置高出巷道底板1.0米。

3、我矿在巷道的具体掘进过程中采取探70米进50米的方式施工。

第六章 施工组织设计

一、施工队组：注浆抽放队

二、施工钻机：1200S钻机及配套设备

三、施工负责人：荆忠林 安全负责人：杨建光（安检科长）

四、施工设计

1、钻机窝施工钻机窝利用现有巷道，要求支护完好，无空顶、无悬矸、无离合顶，施工点里外各5米范围内无杂物，底板平整，无浮矸。

2、钻孔结构

钻孔结构：孔径Φ75 mm，孔深70米，倾角随煤层，开孔位置高出巷道底板1.0米。

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3、原始记录

原始记录要按要求在现场及时、详细记录，不得随意涂改，不得搞回忆录式记录。

第七章 安全技术措施

为防止矿井水患事故的发生，提高矿井抗灾能力，特制定本措施：

一、矿必须有准确的采掘现状及四邻关系图纸资料，做好水害分析预报，坚持“有疑必探、有掘必探、先探后掘”的探放水原则。

二、探水或接近积水地区的掘进以及排放被淹井巷的积水，都必须编制探放水计划，报上级主管部门批准。

三、探水眼的布置和超前距离，防止瓦斯和其它有害气体等，应根据水头高低、煤岩层厚度和硬度等规定。

四、采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线进行探水，确认无突水危险时，方可前进。

1、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。

2、接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。

3、打开隔离煤柱放水时。

4、接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。

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5、接近有出水可能的钻孔时。

6、接近有水的灌浆区时。

7、接近其他可能出水地区时。

五、具体安全措施：

为了保证井下作业人员的生命安全和财产不受损失，使每次探放水工作顺利进行，特制定下列安全措施。

<一>、通风瓦斯管理：

1、每次探放水必须保证通风系统稳定可靠，控风设施牢固有效。

2、必须固定、控制好该系统的风门、挡风墙等通风设施，以保证该探水区域稳定有效的送风量。

3、在打钻期间，打钻施工现场10m范围内风流瓦斯浓度不得超过0.5%，并安设瓦斯电闭锁断电仪，断电传感器报警，断电浓度为0.5%。当瓦斯浓度达到0.5%时，发生声光报警信号，并自动切断全部有关电器设备的电源，由瓦斯员进行处理。

4、打钻施工期间，专职瓦检员必须经常检查打钻施工现场10m范围内的风流瓦斯浓度，发现瓦斯超限，立即停止工作进行处理，并在工作地点交。

5、打钻施工巷道，由机电队负责敷设专用水管、电缆，保证正常供电供水。由专职电工负责电缆、水管的及时延长。

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6、瓦斯员，通风队长巡回检查涉及打钻巷道的通风系统，风门、挡风墙、调节风窗的完好情况，发现自然损坏的立即处理，发现人为破坏的必须找到损坏人及其归属队组，立即停止该队组工作，抢修被损坏的通风设施，并酌情处理因风流短路或瓦斯超限被波及地点的情况，将造成事故责任者汇报调度室及值班长对其进行严肃处理。

<二>、钻孔施工要求：

1、钻机机长及施工人员，在施工前必须认真学习钻机使用说明书、掌握要领，做到熟练操作，精确施工。严格按钻机工技术操作规程，《煤矿安全规程》和本措施规定执行。

2、掌握钻机机械性能，入井前，要检查、完善钻机本身及配套设备的部件完好状态，油脂类加注等，经试车无问题时才准入井。

3、开车前要检查钻机是否安装平稳牢固，各部紧固件有无松动情况，检查变速箱及油箱内的油面高度，不足时应予以补充。检查抱闸的松紧程度是否合适。送水器转动是否灵活以及输水胶管是否固定等情况，发现问题立即处理。

4、每次变速时，接通绞车或断开绞车，必须首先关闭电动机。

5、卡紧钻杆后，要检查齿瓦螺栓两边露出的是否均匀，以免齿瓦螺栓与绉进油缸相碰。

6、绞车的两个抱闸不能同时制动。

7、绞车不能超负荷吊垂。

8、钻机在运行过程，如有不正常声音、震动、发热及漏油情况，应立即停车检查。

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9、钻机在运行过程中要操作沉稳，给进速度均匀，不可忽快忽慢，要精细操作密切注意钻机状态。

10、当油箱内的油温超过70℃时，应当停车冷却，待油温下降后再继续工作。

11、每个钻孔必须严格按设计角度施工，钻孔角度误差不得大于±1°，开孔位置误差不大于2m。钻机机长必须严格把关。

12、打钻时必须按工程技术人员确定的角度施工，尤其在钻孔打到3-5m（不包括开孔部分）时，钻机机长要对角度进行一次校正，发现问题及时纠正。在以后的钻进中，根据不同情况及时校验确保钻孔按设计角度施工。

13、打钻施工期间，通风队长、科长，要经常深入现场，检查钻孔施工质量和影响施工的其他因素，发现问题，协助解决处理。

14、钻机施工不得随意改变钻孔设计参数，若要修改时，必须经技术副矿长批准，报通风科备案。钻孔结束，必须由机长、或当班班长安全员签字。

15、钻机机长注意对钻机的维修、保养。施工中发现问题立即处理，不准带病运行。

16、油泵用油需保证清洁，无杂质，按期更换。

17、钻机在每次迁移前，拆下回转器及后应使用丝堵将有口堵住。

18、所有罩子和防尘盖要经常包车完整不得随便取消。

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19、钻机每次用完搬迁时，必须首先在下一个钻场适当位置打牢牵引导轮，避免牵引时脱落伤人。

<三>、注意事项：

1、安装钻机探水前，必须遵守下列规定：

1）加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

2）清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备志探放水量相适应的排水设备。

3）在打钻地点或附近安设专用电话。

4）测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

2、预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计的水压后，方准继续钻进，特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。

3、钻进时，应注意钻孔情况，如发现煤岩松软，片帮来压或钻孔中的水压、水量增大以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果以现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取有效措施进行处理。

4、钻进过程中，预计有可能有瓦斯或其它有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分，如果瓦斯或其它有害气体超过允许浓度时，必须立即停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告矿调度，采取有效措施进行处理。

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5、必须保证有足够数量的探放水设备，且由专人负责，定期检修。

所有井下探放水工作必须严格按邓措施操作，各工作人员要互相协作确保探放水工作的顺利进行，为我矿生产提供有力的安全保障。

第八章 避灾路线

掘进工作面---- 西翼轨道大巷----环形车场----主立井---- ----地面

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