2106回采工作麵地質及水文地質預報
一、礦井概況···············································4
1、井田地質概況···········································4
2、井田水文地質概況·······································4
二、2106工作麵概況········································6
三、2106工作麵其它地質情況································7
①瓦 斯···············································7
②煤 塵···············································7
③煤的自燃···············································7
④地 溫···············································7
⑤地 壓···············································7
⑥湧 水 量···············································7
四、地質預報·············································7
1、2106工作麵的地質預報基本情況·············7
2、2106回采工作麵地理情況···························8
3、2106回采工作麵位置·······························8
4、2106回采工作麵對地表的影響·······················8
5、2106回采工作麵實見點的地質構造···················9
6、本麵斷層預報範圍······································12
7、實見點煤層厚度和結構情況··························13
8、實見點煤層頂板的厚度、岩性、裂隙組
的方向和發育情況········································13
五、推測工作麵內岩漿岩侵入體,河流衝刷帶,陷落柱等具體位 置及對正常掘進或合理分層的影響···························14
六、本次地質預報和對2106回采工作麵的建議及注意事項·······14
七、2106回采工作麵水文地質預報····························15
1、2106基本水害預測預報要求······························15
2、本麵的水文地質情況····································15
3、根據以上預測預報內容提出相應的建議或處理意見··········16
4、本麵水害預測預報範圍··································16
5、頂板岩性,頂板裂隙發育程度····················16
6、預測預報頂板水、構造水、裂隙水、底板水、采空水、鑽孔水等易發突水位置圖···········································18
7、建議或意見············································18
八、本麵充水條件··········································18
九、有無突水危險性、主要含水層和導水構造與工作麵的關係····19
十、本麵湧水量············································19
十一、2106回采工作麵水患威脅程度·························19
十二、2106回采工作麵防治水規劃···························19
十三、製定2106回采工作麵水災應急預案·····················20
十四、對2106回采麵水害防治措施···························21
2106回采工作麵
地質及水文地質預報
一、礦井概況
山西煤炭運銷集團金辛達煤業有限公司是由原山西臨汾堯都區鑫溝煤業有限公司、山西臨汾萬泰榮煤礦有限公司、山西臨汾堯都枕頭西道煤礦有限公司、臨汾市枕頭鄉馬家梁村中西溝煤礦四座煤礦兼並重組而成立的。井田麵積11.0019平方公裏。批準開采山西組2#煤層和太原組10#煤層。保有地質儲量6135萬噸、設計生產能力90萬噸/年、服務年限34年。其中山西臨汾鑫溝煤業有限公司確定為過渡性生產礦井,生產能力核定為30萬噸/年。
1、井田地質概況
井田總體構造為傾向北、北西的單斜構造,地層傾角4—8°,局部最大可達12—13°。根據2#煤層生產礦井揭露寬緩的褶皺對煤層影響不是很大,僅使煤層厚度有所變化,但幅度很小,並未達到對開采技術條件複雜化的程度。由於本井田所處於位置較高,處於區域地下水補給區。井田內地下水補給源於大氣降水,所以井田構造對井田水文地質條件也無嚴重的影響,因此井田地質構造及水文地質類型屬簡單類型。
2、井田水文地質概況
⑴地表水係:
井田所處地段地勢較高,屬低中山地區,地形切割強烈,溝穀發育,坡陡溝深。這一帶規模最大的分水嶺呈近東西向由井田西界進入,至井田中心地帶轉向北東,在井田北東附近延伸出井田。該分水嶺北部主要溝穀向西,水流彙入昕水河,再注入黃河;南部溝穀向南,水流彙入汾河,再注入黃河。雖然分水嶺兩側分屬不同水係,但都屬於黃河流域。
由於井田所處地勢較高,溝穀發育,地表逕流條件良好,而受水麵積不大,一般情況下洪水最大流量80m3/h左右。而且經過井田流程短,溝穀坡降大,往往是一瀉而過,雨停溝幹,難以停留地表水體,下滲補給地下水更是很微量。
⑵地下水補徑排條件
根據地質報告提供的資料,第四係孔隙水、K8、K9砂岩裂隙水是礦井主要充水因素,大氣降水是充水因素主要的補給水源,礦井湧水量在雨季有所增加,並且裂隙越發育,湧水量越大。由於該工作麵含有幾組斷層,且煤層埋藏較淺,受斷層影響,在遇到斷層時,礦井湧水量有可能增大。但本礦井井田水文地質條件仍屬簡單類型。
⑶礦井充水因素03manbetx
2106回采工作麵地表為一背斜一翼,受水麵積較大,且有p2s岩層露頭,因此,在雨季受斷層影響,有可能造成雨水通過斷層進入井下,這是本工作麵的充水因素之一。
K8、K9砂岩裂隙水及風化裂隙水,富水性弱,是礦井的直接充水來源。
下伏中奧陶紀石灰岩為富水層,距2#煤層約80m,在無大的隱伏構造的情況下對於2#煤層中的巷道掘進及回采影響不大。
⑷井田含水層組
①第四係砂礫石空隙含水層組
分布於山間河穀及溝穀地帶,主要由沙質粘土、粘土、砂礫石層組成,厚度0-10米,賦存孔隙水,富水性受季節影響明顯。
②二疊係碎屑岩裂隙含水層組
本井田碎屑岩裂隙含水層包括二疊係上統上石盒子組、下統下石盒子組和山西組,均屬弱含水層,井田內無出露。
③煤係地層
井田內煤係地層為二疊係下統山西組和石炭係上統太原組,山西組可采煤層為2號煤,是本礦現主采煤層。礦井井下湧水量較小。約10m³/h,雨季約13m³/h,礦井湧水量主要為煤層頂板淋水所致,上覆鬆散層孔隙水,碎屑岩裂隙水通過岩石裂隙、采空冒落帶裂隙、導水裂隙帶裂隙下滲進入礦井。
二、2106工作麵概況
2106高檔普采工作麵:運輸順槽長度1250m,回風順槽長度1260m。切巷長度150m。目前工作麵正在安裝、調試階段,為此針對2106高檔普采工作麵地質及水文地質預報進行編製,參照《2106回采工作麵地質說明書》編製的,同時結合兩順槽內實見的地質及水文地質構造情況內容進行綜合性編製。2106回采工作麵地質及水文地質預報範圍:從軌道下山保護煤柱起到回采麵切巷止,(其中運輸順槽到保護煤柱高程為+1124.0m,回風順槽到保護煤柱高程為+1133.1m,切巷高程為+1085.1m)為了確保2106工作麵回采期間安全生產,做到早預測早預防 。
做好地質及水文地質預報是預防2106回采工作麵在因受地質及水文地質災害的侵入,防止造成02manbetx.com
的發生,及時針對2106回采工作麵地質及水文地質進行預測預報,特編製《2106回采工作麵地質及水文地質預測預報》。
三、2106回采工作麵其它地質情況
①瓦斯:根據2008年度瓦斯等級鑒定;山西省安全監督管理局【2008】69號文瓦斯等級鑒定結果批複,本礦瓦斯絕對湧出量為0.41m3/min,瓦斯相對湧出量為0.93m3/t。瓦斯等級為低瓦斯礦井,
②煤塵:2106回采工作麵煤塵爆炸指數:根據臨汾市煤炭中心化驗室提供的檢驗報告,該煤層爆炸指數為38.8%。屬強爆性煤層。
③煤的自燃:根據臨汾市煤炭中心化驗室提供的檢驗報告,該煤層吸氧量為0.63cm3/g,自燃等級為Ⅱ級,傾向性質為自燃,自燃發火期為十二個月,著火溫度345—385℃。
④地溫:本麵屬常溫常壓區開采深度為+1124—+1080水平地溫較低,本麵屬常溫常壓帶,地溫、地壓對回采均無影響。
⑤地壓:雖然沒有發生過地壓現象但也必須加強防範
⑥湧水量:2106工作麵預計最小湧水量4m³/h,最大湧水量8m³/h。
四、2106工作麵的地質預報基本情況
根據地形地質圖結合井上下對照圖及2106掘進工作中發現的斷層構造及其走向觀測。本麵斷裂構造變化很大,褶皺構造變化不大。
該回采工作麵內煤層走向穩定,煤層傾角一般在3-5°之間,由南向北高程逐漸降低。影響回采的主要因素為斷裂構造及頂板淋水區,根據礦井地質報告該麵地質構造簡單型。
1、2106回采工作麵地理情況
2106高檔普采工作麵所屬地麵相對位置均為山脈,地形複雜,地麵為溝穀,地麵標高在+1385.3—+1272m之間,西高東低及北高南低的趨勢。
2、2106回采工作麵位置
2106回采工作麵位於采區軌道下山東側,走向長度1240m, 2106回采工作麵的東部是我礦井田邊界,南部是2104采空區,西部是皮帶下山及軌道下山,北部是2108掘進工作麵。
3、2106回采工作麵對地表的影響
2106回采工作麵上覆蓋各層厚度約在183m左右,地麵無任何建築物,預計回采對地表沒有任何影響。
4、2106回采工作麵實見點的地質構造
2106回采工作麵斷層總體概況:2106回采工作麵斷層發育多數在運輸順槽、回風順槽的400m處,根據【2106回采工作麵地質說明書】 及井下兩巷、聯絡巷、切巷實際揭露03manbetx
,該麵所見的斷裂結構分布太多,斷層落差從0.5-4.0m左右,地質構造變化大,對工作麵回采有一定的影響,區域內煤層走向穩定,但影響回采的主要地質因素為本麵斷裂構造的影響,造成斷層處頂板破碎及頂板淋水。具體情況詳見《斷裂構造平麵示意圖及水害侵入平麵示意圖》
地質構造位置詳見附圖及圖表說明:
5、本麵斷層預測預報範圍
⑴斷層位置:運輸、回風巷均參照《2106回采工作麵斷裂構造平麵示意圖》圖表
⑵斷層性質:正斷層。
⑶斷層產狀:走向和傾向參照《2106回采工作麵斷裂構造平麵示意圖》圖表。
⑷斷層落差:0.5—5.0m。參照《2106回采工作麵斷裂構造平麵示意圖》圖表。
⑸含水性:斷層切割了含水層,其導水性良好,此時若采掘工作麵接近或接觸斷層,則往往造成突水。
⑹導水性:一般正斷層導水性好。(詳見附圖)
2106回采工作麵斷裂構造預測影響範圍:
①位於2106回采工作麵運輸順槽經緯儀導線7點到經緯儀導線8點範圍內,有一組斷裂構造,方向與運輸順槽方向夾角約90°;預測斷裂構造影響範圍:向工作麵斷裂影響範圍長度約為150m、寬度約為40m,向工作麵內逐漸擴大到回風順槽,於回風順槽經緯儀導線4點前85m處起到經緯儀導線1點前30m止,預測斷裂範圍麵積約為15000m²。
②位於2106回采工作麵運輸順槽經緯儀導線8點到經緯儀導線10點前10m範圍內,有一組斷裂構造,方向與運輸順槽方向平行;預測斷裂構造影響範圍:向工作麵斷裂影響範圍長度約為95m、寬度約為18-20m,於經緯儀導線10點前10m處向2108工作麵延伸,預測斷裂範圍麵積約為1805m²。
③位於2106回采工作麵運輸順槽經緯儀導線15點後7m到經緯儀導線16點前8m範圍內,有一組斷裂構造,方向與運輸順槽方向夾角約50°;預測斷裂構造影響範圍:向工作麵斷裂影響範圍長度約為:150m、寬度約為:38m,向工作麵內逐漸擴大到回風順槽,於回風順槽經緯儀導線1點起到經緯儀導線5點止,預測斷裂範圍麵積約為11100m²。
④位於2106回采工作麵運輸順槽經緯儀導線15點前80m範圍(距經緯儀導線17點後40m位置)有一組斷裂構造,方向與運輸順槽方向夾角約45°;預測斷裂構造影響範圍:向工作麵內斷裂影響範圍長度約為 50m、寬度約為35m,在工作麵內逐漸尖滅,預測斷裂範圍麵積約為1750m²。
⑤位於2106回采工作麵運輸順槽經緯儀導線20點到經緯儀導線20點前15m範圍內,有一組斷裂構造,方向與運輸順槽方向夾角約50°;預測斷裂構造影響範圍:向工作麵斷裂影響範圍長度約為 150m、寬度約為15m,在工作麵內逐漸擴大到回風順槽,並與回風順槽經緯儀導線9點前5m處起到經緯儀導線15點止,預測斷裂範圍麵積約為12375m²。
詳見《2106回采工作麵斷裂構造預測影響範圍平麵示意圖》
《2106回采工作麵斷裂構造平麵示意圖》
6、實見點煤層厚度和結構情況
A、煤層厚度
本麵所屬山西組2#煤層,結構簡單,穩定,本次預報地段煤層有一層夾矸厚度在0.2—0.4m之間,煤層厚度為1.3—1.84m,平均厚度1.55m。
B、煤層產狀
本麵為一單斜構造,煤層起伏變化不大,走向N75°E,傾向西北,傾角6°左右。
C、煤層結構
本麵煤層穩定可采,結構較複雜,中間含1—2層夾矸,厚度0.2—0.4m,夾矸為灰色泥岩。煤層呈水平脈狀層理,節理較發育,易偏幫,煤層上方約有0.4—0.6m的頁岩,在頁岩上方有一層夾煤厚度在0.3m左右,其上方為頂板偽頂。在回采過程中對頂板可能有一定影響。詳見下圖《煤層柱狀示意圖》:
7、實見點煤層頂板的厚度、岩性、裂隙組的方向和發育情況
(1)煤層頂板
偽頂:厚度50-200mm,岩性為頁岩,一般情況下不易冒落。但壓力大時隨工作麵外露及超過控頂距而冒落。對回采時頂板支護及媒質有一定的影響。(根據2106回采工作麵順槽及聯絡巷、切巷實際揭露偽頂的實際資料,偽頂岩性為頁岩的範圍在從順槽開口處到980m之間,偽頂岩性為砂岩的範圍在980m處到切巷之間。
直接頂:平均厚度3.91m,岩性下部為深灰色砂岩,上部為黑色泥岩,較堅硬,屬Ⅲ類穩定底版。一般情況下隨工作麵回柱放頂而冒落。
老頂:岩性為細砂岩,平均厚度在7.5-8.5m左右,屬Ⅰ類級岩石,來壓不明顯。
(2)煤層底版
直接底:岩性為黑色泥岩,平均厚度在3.5m,較堅硬,但遇水易變軟。
老底:岩性為灰黑色粉砂岩,平均厚度為8.5m。
(3)裂隙組發育
裂隙組發育一般情況在斷麵處產生裂隙,具體發育程度參照每月的地質及水文地質預報。
五、推測工作麵內岩漿岩侵入體,河流衝刷帶,陷落柱等具體位置及對正常掘進或合理分層的影響
2106回采工作麵從井上下對照圖及地形地質圖上看結構完整,預計2106回采工作麵地段內無岩漿侵入,地麵雖是溝穀沒有積水現象,沒有河流衝刷帶侵入本麵內,對回采不會有影響的可能性;在今後回采中不斷觀測收集,發現問題及時修改和補充。
六、本次地質預報對2106回采工作麵的建議及注意事項:
(1)回采推進30m時老頂在2—3次周期來壓期間要加強工作麵兩道端頭及采空區的切頂線的支護管理。
(2)本麵從以上地質預報中要注意的是對頂板管理上要加大支護力度,斷層帶頂板破碎帶要進行特殊性加強頂板管理措施。
(3)本麵從以上地質預報中要注意的是斷層處,頂板裂隙的頂板淋水現象。
(4)本麵的地質預報僅供在回采時參考。如遇到地質變化要隨時掌握、03manbetx
、觀測其變化動態,正確處理好其地質變化規律。及時製定必要的安全技術措施。
(5)要進行灑水降塵,2016回采工作麵煤層有自燃和爆炸傾向,回采過程中應加強灑水滅塵,杜絕煤塵飛揚 。
七、2106回采工作麵水文地質概況
1、基本水害預測預報要求:
⑴回采工作麵水文地質情況
該麵的水文地質相對簡單,主要由K8、K9、K10砂岩裂隙含水層組成和第四係沙礫石層空隙含水層組成。
A、屑岩類砂岩裂隙含水層組主要由k8、k9、k10三層組組成,k8、k10砂岩相對富水,k8砂岩屬於弱含水層。
B、第四係砂礫石層空隙含水層組,分布於山間河穀及溝穀地帶,主要由砂質黏土、黏土、砂礫石層組成,厚度0-10m,賦存孔隙水,富水性受季節影響明顯。泉水動態較穩定,水溫約在17°左右。
C、本麵地麵位置地處低山穀中,本次預報地置範圍在地麵海拔1314-1272m之間。
D、南部有2104回采麵,采區積水通過裂隙構造侵入2106回采工作麵。
E、2106回采工作麵回風順槽頂板淋水局部較大,水主要來自上方頂板熔岩水及裂隙水和2104老空水,頂板淋水水量穩定。根據揭露2106工作麵頂板淋水量計算達到工作麵正常湧水量4m³/h左右,對2106工作麵回采有較大影響。
⑵頂板岩性
頂板裂隙發育程度:從運輸、回風順槽及切巷實際揭露觀測03manbetx
:頂板岩性偽頂為砂岩頂及頁岩。頂板岩性:偽頂、直接頂為頁岩的,從順槽開口點(順槽及聯絡巷、切巷實際揭露)軌道下山起930m範圍內為頁岩;頂板岩性:偽頂、直接頂為砂岩的930m到1260m之間。2106回采工作麵的斷層組裂隙發育一般變化不大,預計裂隙發育長度在0-85m範圍內改變裂隙發育方向,預計裂隙發育程度出現裂隙在600㎜-200㎜左右,
⑶根據以上預測預報內容提出相應的建議或處理意見
①頂板管理;根據預測預報的頂板岩性及裂隙組發育情況進行針對性,加強頂板管理。
②頂板淋水管理;順槽內的斷層處,頂板淋水隨著采麵推進冒落空隙導致頂板淋水增大的可能性,建議做好臨時水倉及時排水。
⑷本麵水害預測預報範圍
①水害性質:頂底板淋水、斷層裂隙水。
②水害位置及預測影響範圍:
a、2106回采工作麵運輸順槽:在經緯儀導線20點到經緯儀導線21點範圍內,頂板有一組裂隙發育,方向與運輸順槽方向夾角約75°,從裂隙內淋水,預測裂隙淋水範圍:長度約為40m、寬度約為30m、預測淋水範圍麵積約為1200m²。
b、2106回采工作麵切巷:在經緯儀導線3點前10m範圍內,有一組斷裂構造,頂板裂隙從切巷3點位置向工作麵內侵入,其方位與切巷夾角約80°,從裂隙內淋水預測裂隙淋水影響範圍:長度約為20m、寬度約為10m、預測淋水範圍麵積約為200m²。
c、2106回采工作麵回風順槽:在經緯儀導線18點前8m範圍至經緯導線19點前10m範圍內,有一組斷裂構造,頂板裂隙從回風順槽經緯導線19點位置向工作麵內侵入,其方位與回風順槽夾角約40°,從裂隙內淋水預測裂隙淋水影響範圍:長度約為30m、寬度約為0.5m、預測淋水範圍麵積約為15m²。
d、2106回采工作麵回風順槽:在經緯儀導線12點後13m至經緯儀導線14點前19m範圍內,頂板有一組裂隙發育,方向與運輸順槽方向相互平行,從裂隙內淋水預測裂隙淋水影響範圍:長度約為71m、寬度約為20m、預測淋水範圍麵積約為1420m²。
e、位於2106回采工作麵回風順槽:在經緯儀導線6點後14m至經緯儀導線9點範圍內,頂板為一組裂隙發育,方向與回風順槽方向夾角約55°,從裂隙內淋水預測裂隙淋水影響範圍:長度約為164m、寬度約為35m、預測淋水範圍麵積約為5740m²。
f、位於2106回采工作麵回風順槽:在經緯儀導線5點範圍內,頂板為一組裂隙發育,方向與回風順槽方向夾角約70°,從裂隙內淋水預測裂隙淋水影響範圍:長度約為26m、寬度約為10m、預測淋水範圍麵積約為260m²。(詳見2106回采工作麵水害侵入預測平麵示意圖附圖)
5、建議或意見
①回采工作麵在回采過程接近或接觸斷層時注意觀測斷層處頂板淋水動態。
②及時掌握、觀測斷層處的淋水量。
③注意回采麵內采空區內側剪切帶的頂底板岩石遭受破壞最為嚴重,當周期來壓時,剪切帶上的斷裂可以重新活動而導水,成為頂底板水突出的通道,防止突水02manbetx.com
的發生。
6、預測頂板水、構造水、裂隙水、底板水、采空水、鑽孔水等易發突水位置(詳見附圖)
2106回采工作麵水害侵入預測平麵示意圖
八、本麵充水條件
本麵屬黃河流域昕水河水係,昕水河為黃河一級支流,本麵位於其上遊,本麵內地表徑流條件良好,溝穀內平時無水,若遇到暴雨常有洪水發生,但在數小時後即減退消失,昕水河旱季一般幹枯無水。
九、有無突水危險性、主要含水層和導水構造與工作麵的關係
根據我礦2104回采麵的水文地質條件、充水條件,進行分析本麵無有突水性危險,但也要必須防止2104回采麵老空區水滿溢水的可能威脅本麵。根據水文資料分析主要含水層和導水構造在本次預報範圍內部存在,因此工作麵無大的水害關係。
十、本麵湧水量
2106回采工作麵屬山西組2#煤層穩定可采,是我礦現開采的煤層,根據資料而言,山西2#煤層礦井充水礦床類型為頂板進水為主,碎屑岩類孔隙裂隙充水礦床,山西2#煤層礦井充水水源主要由二種:一種是大氣降水通過裂隙補給下伏各含水層,在孔隙裂隙相互溝通的情況下進入巷道;二種是本麵得南部和東部存在有采空區,目前2104采空區積水已經進行排放,內有積水甚微,對2106回采工作麵聯絡巷以下回采範圍可能沒有大的水體存在威脅不大。
目前本麵預計最小湧水量為4m3/h,最大湧水量為12m3/h。必須建立可靠的排水係統和排水設備。
十一、2106回采工作麵水患威脅程度
本回采工作麵範圍內尚無大的水體,從井上井下對照圖、水文地質圖及充水性圖分析,回采範圍內無積水現象,對本回采工作麵的安全構不成較大的威脅。
十二、2106回采工作麵防治水規劃
根據2106回采工作麵水害預測預報分析圖,針對2106回采工作麵水害因素和水害預測分析,必要時要及時補充臨時性預測預報。每天觀測、調查、核對回采進度的水文地質變化情況,並及時填繪到采掘工程平麵圖上,用彩筆標注;每月進行三次對回采麵防治水重大02manbetx.com
隱患排查,並逐項登記,及時處理。以保證2106回采工作麵安全生產,杜絕水災02manbetx.com
發生。
十三、製定2106回采工作麵水災應急預案
為了應對水災事故的發生,使2106回采工作麵水害損失減到最小,必須製定水災應急預案,加強、隨時、掌握、2106回采工作麵湧水情況,發現異常及時彙報,每天對排水係統進行認真檢查、檢修,保證災害發生時能正常運行。(2106回采工作麵水災應急預案按照礦井水災應急預案執行)。
十四、對2106回采麵水害防治措施
(1)加強防治水工作的領導,嚴格落實安全生產責任製,定期研究解決工作中出現的具體問題,保證2106回采工作麵防治水工程和措施落實到位。
(2)對2106回采工作麵水害因素進行分析和預測,提高水害預測、預報水平。
(3)開展水文動態觀測,了解2106回采工作麵湧水量,每月觀測3次,異常情況加密觀測次數,同時對觀測資料進行係統整理分析,掌握其變化規律,保證水文資料的準確性、連續性,保證安全生產。
(4)及時掌握2106回采工作麵有關湧水量的變化情況,對突然增大的湧水量,要查明水源量變化情況,分析其原因,采取有效措施,製止水害事故發生。
(5)探測隱伏斷層的存在,並注意其導水性的研究。
(6)結合礦井地質工作,加強對2106回采工作麵水文情況的觀測分析,以防構造引起地下水的溝通而引起突水事故。