2013年度礦井防治水工作計劃

　　　　　河南天中煤業有限公司安裏煤礦

　　　　　Henan Tianzhong Coal Mining Co. Ltd.Anli Coal Mine

2013年度礦井防治水工作計劃

2013·01 中國·駐馬店

河南天中煤業有限公司安裏煤礦

2013年度礦井防治水工作計劃

編 製： 李 邵 衛

審 核： 白 利 文

礦 長： 宋 海 生

2013年1月26日

目 錄

1. 礦井概述 1

1.1 礦井概況 1

1.1.1 位置及範圍 1

1.1.2 相鄰礦井 1

1.1.3 礦井生產概況 1

1.2 礦井水文地質條件綜述 2

1.2.1 礦井地質概況 2

1.2.1.1 井田地質 2

1.2.2 礦井水文地質概況 3

1.2.2.1 含水層(組) 4

1.2.2.2 隔水層 6

1.2.3 礦井充水因素 7

1.2.3.1 地表水與大氣降水 7

1.2.3.2 斷層破碎帶富水性、導水性 7

1.2.3.3 鑽孔水 8

1.2.3.4 承壓水 8

1.2.3.5 岩溶陷落柱導水 9

1.2.3.6 老空水 9

1.2.4 礦井湧水量預測 9

1.2.5 礦井水文地質類型劃分 9

1.2.6 礦井水文地質資料存在的問題 10

1.3 2013年的采掘生產布局 10

1.4 生產區域的水文地質情況 12

1.4.1 含、隔水層情況 12

1.4.2 構造情況 14

1.5 礦井排水係統現狀 15

2． 防治水組織機構 15

2.1 防治水領導組織 15

2.2 專業人員及探放水隊伍配備情況 16

3． 主要防治水工作計劃 16

3.1 2013防治水日常工作計劃 16

3.2 2013年每季度主要防治水工作計劃 17

4. 礦井水患分析和水害防治的重點 18

4.1 雨季期間的大氣降水及地表水 18

4.2 含水層水 18

4.3 斷裂構造和陷落柱導水 19

5． 水害防治方法和防治水工程計劃 19

5.1 主要水害的安全防治措施 19

5.1.1 地表水、大氣降水的防治措施 19

5.1.2 砂岩含水層水及鬆散層水防治措施 20

5.1.3 太灰、奧灰岩溶承壓水害防治措施 20

5.1.4 斷裂構造帶（陷落柱）導水的防治措施 21

5.1.5 封閉不良鑽孔水害防治措施 21

5.2 防治水工程計劃 21

5.3 防治水設備計劃 22

5.4 防治水專項資金計劃 22

6. 結語 24

7. 附圖 24

2013年度礦井防治水工作計劃

　　　根據《煤礦安全規程》、《煤礦防治水規定》、華潤煤業（集團）《技術管理規定》的規定和華潤煤業（集團）《關於編製上報2013年礦井防治水年度計劃的通知》（[2013]華潤煤業技術部通字003號）精神，為了更好地做好礦井防治水工作，確保安裏煤礦安全，特編製2013年度礦井防治水工作計劃，並組織實施。

礦井概述

1.1 礦井概況

　　　河南天中煤業有限公司是華潤集團獨資企業，公司於2008年2月注冊成立，主要經營範圍是開發、建設、運營其投資的項目,安裏煤礦是其投資在建的年產45萬噸的主要項目。

1.1.1 位置及範圍

　　　安裏井田位於河南省駐馬店市確山縣東約12km處，距駐馬店市約25km，距汝南縣約25km。行政區劃隸屬於河南省確山縣劉店鎮管轄。

　　　礦區中心西至京廣鐵路確山站12km,至京珠高速公路7km,縣鄉均有公路相接，交通甚為方便。

1.1.2 相鄰礦井

　　　吳桂橋煤礦位於安裏井田西北4km，2004年建井，2012年投產。礦井設計年產量0.45Mt/a，現核定生產能力0.90Mt/a。設計主采山西組二煤層，及三～六煤組煤層。

1.1.3 礦井生產概況

　　　安裏礦井田走向長約8.0km，傾向寬約3.8km，麵積25.28km²；主可采煤層（組）有4層：二、三、三、三，井田資源量5985.6萬噸，設計可采儲量2290.7萬噸，設計生能力為0.45Mt/a，服務年限36.4年。煤質以焦煤、貧煤、貧瘦煤、無煙煤、煤焦混合體、天然焦等組成。

　　　河南天中煤業有限公司安裏煤礦采用立井開拓方式，設一個主立井，一個副立井。主、副井筒表土段采用凍結法施工，凍結深度484.0m，基岩段采用普通法施工。其中副井設計淨直徑5.5m，井深566.8m（包括25m水窩）。井壁結構：凍結段為塑料夾層雙層鋼筋混凝土複合井壁結構，基岩段井壁采用單層素混凝土支護。設計單水平（-475m）上下山開采方式，布置-475一條機軌合一大巷和-470一條主回風大巷。

　　　全礦井設8個采區：二煤共設5個采區，四煤組一個采區，三煤組劃分2個采區。

　　　本礦井為低瓦斯礦井，初期采用中央並列式通風方式，由副井進風，主井回風；後期采用中央邊界式通風方式，即主、副井進風，回風立井回風，通風方法為抽出式。

　　　截至2013年1月11日16點班，副井施工至-475.8m，主井施工箕鬥裝載硐室。二期工程計劃於2013年4月開工。

1.2 礦井水文地質條件綜述

1.2.1 礦井地質概況

1.2.1.1 井田地質

　　　1.2.1.1.1 井田地層

　　　安裏井田位於華北地層區的南緣，具華北區及秦嶺區兩種不同類型的沉積特征。根據鑽探揭露，井田內地層由下而上沉積順序如下：

　　　1) 奧陶係馬家溝組(O2m)：區內鑽孔揭露最大厚度115.28m。

　　　2) 本溪組(C2b)：厚度3.51～8.95m，平均7.26m。

　　　3) 太原組(C2t)：厚度45.15～62.56m。平均54.13m。

　　　4) 山西組(P1s)：厚度47.06～75.26m。平均63.95m。

　　　5) 下石盒子組(P1x)：井田內鑽孔揭露了本組地層的中下部，揭露最大厚度291.17m。

　　　6) 古近係(E)：揭露最大厚度394.50m。

　　　7) 第四係及新近係(Q+N)：厚度329.80～434.80m,平均391.57m。

1.2.1.1.2 構造

　　　根據二維、三維地震成果資料及鑽探揭露資料，確定本區總體構造形態為一走向北西、傾向北東的單斜構造，其上具有寬緩的褶曲，地層傾角5～20°。區內斷裂構造和次級小褶曲均較發育，並發現有9個視陷落柱，麵積0.0014-0.014km2。（見安裏井田構造示意圖1.2.1)。

　　　圖1.2.1 安裏井田構造示意圖

　　　1.2.1.1.3 岩漿岩

　　　根據鑽孔揭露，岩漿岩侵入層位為二煤的附近。岩漿岩侵入範圍主要在DF7斷層以南地區，DF11斷層以北。岩漿岩侵入厚度0～12.29m，侵入層數最多達5層，其產狀為岩床。

　　　根據本區褶曲、斷層、視陷落柱發育情況及岩漿岩侵入對煤層的破壞程度，確定本區構造複雜程度中等。

1.2.2 礦井水文地質概況

　　　含水層（體）、隔水層、地表水、斷層水、鑽孔水、承壓水和老空水的賦存情況

1.2.2.1 含水層(組)

　　　井田內含水層主要可分為三種類型四種形態即：鬆散層(Q+N)孔隙類潛水含水層；鬆散層(Q+N)孔隙類承壓水含水層；二迭係砂岩裂隙類承壓水含水層；石炭、奧陶係碳酸鹽岩類承壓水含水層。分述如下：

　　　1.2.2.1.1 鬆散層(Q+N)孔隙水含水層

　　　鬆散層厚329.80～434.80m，平均厚391.57m，由西南向東北順地層傾向逐漸增厚。含水層主要由粉砂、細砂、砂礫及含粘土礫石層組成。大體可分為四個含水層(組)，淺部地層含孔隙潛水, 下部地層含孔隙承壓水。

　　　第一含水層

　　　第四係地表以下20m左右為棕褐色粘土質粉砂及細砂層，地表透水性好，為孔隙潛水含水層。水位埋深1～2m，單位湧水量q=0.5～1.9 L/s.m，滲透係數K=1.6～8.5m/d。

　　　第二含水層(組)

　　　含2～3層中厚層淺黃～褐黃色細～中砂層，局部為砂礫層。其中夾2～3層薄層粘土。埋深75m～150m左右，富水性較好。

　　　水位埋深1.98～2.30M, 單位湧水量q=1.32～3.04 l/s.m，滲透係數K=5.877～9.41m/d，水質為HCO3-Ca.型。

　　　第三含水層(組)

　　　含3～4層中厚層淺黃～褐黃色含粘土砂礫、礫石層，夾薄層粘土層。埋深239m～326m左右，礫石層泥質含量較高。

　　　水位高出地麵0.66～+2.10m， 單位湧水量q=0.011～0.338 L/s.m，滲透係數K=0.030～0.886m/d，水質為HCO3-Ca.Mg型， 富水性較弱～中等。

　　　第四含水層(組)

　　　含2～4層薄～中厚層淺灰～灰褐色細砂、礫石層。埋深345m～434.8m，一般厚35m左右。礫石成分以石英為主,多為次棱角狀，分選性差，礫徑一般為20～60mm，個別礫徑大於91mm。

　　　底含水接受山前側向補給條件較好，大氣降水對底含的補給稍有延遲。

　　　本區18-2、20-2號孔抽水資料:水位高出地麵1.37～2.60m， 單位湧水量q=0.177～0.277 L/s.m，滲透係數K=0.820～0.944m/d，水質為HCO3-Ca.Mg型，富水性中等並具差異性。

　　　第四含水層(組)一般直接覆蓋在礦床隱伏露頭區，對礦床直接充水，開采時必須留好一定的防水煤柱。

　　　1.2.2.1.2 古近係礫岩、二迭係砂岩裂隙承壓含水層

　　　1）古近係礫岩裂隙承壓含水層

　　　厚度4.85～394.50m，平均90.53m。礫岩及砂岩占揭露地層70%，富水性較弱，透水性好，具差異性。

　　　2）下石盒子組(P1x)砂岩裂隙承壓含水層

　　　該層段主要含三、四煤層組，厚度10.27～291.17m，平均224.75m。主要可采煤層位於該組地層上部。該層以底部一層中細砂岩(俗稱砂鍋窯砂岩)發育較好，平均厚9.53m。單位湧水量q=0.00157L/s.m，滲透係數K=0.0569m/d，水質類型為HCO3—Ca·Na型水。富水性較弱～中等，差異性較大。遇構造時導水性極好。

　　　3）山西組(P1s)砂岩裂隙承壓含水層

　　　厚度47.06～75.26m，平均63.95m。砂岩不發育，單層厚度一般不超過3m，累厚0～50.6m，平均9.55m。砂岩含水層約占山西組厚度的13%，單位湧水量q=0.00235～0.00255L/s.m，滲透係數K=0.0215～0.0264m/d，水質類型為HCO3—Ca·Mg型水，富水性較弱，具差異性，為弱含水層。

　　　二煤組中的二煤是井田內主采煤層，位於山西組的中下部，煤層厚度較穩定，上距砂鍋窯砂岩段平均40.36m，開采二煤時導裂帶高度可達砂鍋窯砂岩底部。

　　　1.2.2.1.3 石炭、奧陶係岩溶裂隙承壓含水層

　　　1）石炭係岩溶裂隙含水層

　　　厚度45.15～62.56m，平均54.13m，其中石灰岩共計六層，平均總厚度40.23m，占組段厚度的62%。井田內太原組一般含6層灰岩，頂部為六灰，單層厚度最大最穩定，厚7.9～16.74m，平均11.98m。對開采二煤影響較大。岩溶裂隙、溶隙較發育，單位湧水量q=0.212L/s.m，滲透係數K=1.634m/d，水質為HCO3-Ca.Mg水。太原組各含水層水力聯係密切，在淺部露頭區與第四係底部含水層、奧陶係含水層均有水力聯係。

　　　六灰到山西組二煤平均間距僅15.38m，是開采二煤的直接充水含水層，在隱伏露頭區其與新生界底含、奧灰水力聯係密切，其補給來源充沛，是開采二煤層的主要充水水源。

　　　2）奧陶係岩溶含水層(O2)

　　　厚度11.70～115.28m，岩性主要為石灰岩和白雲質灰岩。岩溶溶洞、溶隙發衣育，單位湧水量q=0.000203 ～0.928L/s.m，滲透係數K=0.00252～3.185m/d，水質為HCO3-Ca.Mg型。

1.2.2.2 隔水層

　　　1.2.2.2.1 鬆散層(Q+N)隔水層

　　　根據區內鬆散層含水層分布及埋藏條件，鬆散層隔水層可分為三層，分別位於一含、二含、三含之下：

　　　一隔：以棕黃、棕褐色粘土及砂質粘土為主，埋深20～75m左右，平均厚52m，分布穩定，局部夾薄層粉砂透鏡體。由於該隔水層分布穩定且較厚，使一含與二含不發生水力聯係。

　　　二隔：以灰黃、灰綠粘土及含礫粘土為主，埋深150～239m，平均厚90m左右。該層中下部有一層較穩定的薄層砂礫層。該隔水層較厚，隔水性較好。

　　　三隔：以1～2層較穩定的中厚層淺黃、灰綠色鈣質粘土及含礫粘土為主，分部較穩定，隨著古地形向井田抬高，鬆散層漸薄，該層亦變薄，使隔水性變差。

　　　1.2.2.2.2 基岩隔水層

　　　古近係隔水層：古近係泥岩、粉砂岩隔水層僅占該組段地層30%左右，單層厚度一般5 ～7米。局部達20餘米，隔水性能良好。

　　　下石盒子組隔水層：該組地層隔水層較為發育，中下部以三煤組、四煤組、泥岩、粉砂岩隔水層為主，全區僅21～22勘探線發育三、四煤層組。其中三煤層直接頂板為一層穩定地厚達10～15米粉砂岩隔水層，其上部至三煤層亦為泥岩、粉砂岩隔水層。三煤層直接底板為薄層炭質泥岩～中厚層泥岩，厚5～6米，其下部50～60米均為泥岩～粉砂岩隔水層。

　　　山西組隔水層：上部一般僅有2～3層中厚層細砂岩。二煤直接頂板為一層厚約4～6米深灰色泥岩，局部相變為粉砂岩。底板至六灰為10～20米厚的雜色泥岩、粉砂岩隔水層，隔水性能良好。正常情況下各含水層間不直接發生水力聯係。

　　　太原組隔水層：全區有六孔全揭露太原組地層，六層灰岩間一般均有泥岩、粉砂岩隔水層。其中以五灰至四灰粉砂岩隔水層間距較大，一般超過9米。隔水性能較好。

1.2.3 礦井充水因素

1.2.3.1 地表水與大氣降水

　　　安裏井田地處平原，地形平坦，地勢西高東低，地麵標高+59～+98m，地表

圖1.2.3 安裏井田地表水係圖

水係有臻頭河從煤田東南通過，最大洪峰流量1550m3/s。臻頭河在汝南縣東南沙口注入汝河（圖1.2.3）。

　　　本區屬駐馬店市，從氣候區域劃分，屬北暖溫帶的南沿，氣候特點是雨熱同期，四季分明：春季降雨少、易幹旱；夏季天熱，雨多易澇；秋季涼爽；冬季寒冷雨雪少。駐馬店市近五十年氣象資料：曆年降雨量為530.2～1562.4mm，平均957.4mm;最大一日降水量420.4mm(1982年8月13日)。

1.2.3.2 斷層破碎帶富水性、導水性

　　　井田總體為一傾向NE的單斜地層，受淮陽山字型構造影響，區內斷層發育，且多為正斷層，資料表明：井田內四條NE向傾向正斷層將整個井田劃分四塊，同時受NE向擠壓應力作用，駐馬店正陽逆斷層走向切割使整個井田呈長條狀，且井田內伴生走向小斷層也十分發育。傾向斷層落差較大一般為60m以上，走向斷層落差較小，一般不超過25m。由於斷層的發育使井田水文地質條件變得較複雜。

　　　全區二疊係砂岩主要為下石盒子組四底砂岩、砂鍋窯砂岩，山西組砂岩分布較穩定。二疊係砂岩裂隙貯水易疏幹，但在構造交彙處裂隙發育，可具有良好的貯水場所，且與其它含水層溝通可發生突水。

　　　井田已發現斷層59條，鑽孔揭露斷層12條，未發現漏水。從鑽孔揭露情況，天然狀態下斷層一般不導水，但在含水層對口相接或采動後斷層破碎帶岩層活動，在水壓差作用下，使含水層間發生水力聯係。在斷層發育區開拓巷道時務必注意。

　　　斷層導水性取決於諸多因素，首要是斷層的性質、落差、斷距大小、斷層帶的物質組成、破碎程度及膠結狀態，其次是斷層兩盤的岩性，主要含水層的富水性，水頭值大小，另外，采掘活動也能改變斷層的導水性。

　　　總之，天然狀態下斷層帶富水性較弱，具差異性。天然狀態下斷層導水性較差，但在含水層對口相接或采動後斷層導水可能性較大，開采時務必注意。因此，構造裂隙導水是未來礦床開采的主要充水因素。

1.2.3.3 鑽孔水

　　　安裏井田內鑽孔，除18-2、24-1保留作長觀孔外，其餘鑽孔均全孔封閉，有完整的封閉記錄，封閉材料用量充足，配比符合設計要求，封孔質量可靠，未收集到井田內ZK3101鑽孔封閉的原始記錄；七十年代吳桂橋井田勘查時，有部分鑽孔落在本井田或井田邊界附近。如24-2′/342.00m(O)、24-3′/401.00m(E)、24-5′/711.00m(E)、26-5′/376.00m(P)、26-3′/613.00m(E)、28-1′/387.00m(P)、28-4′/501.00m(E)未見封孔紀錄，封閉質量不清。封閉不良鑽孔可溝通上下含水層的水力聯係，鄰近舊鑽孔應留設煤柱，並施工超前探鑽。

1.2.3.4 承壓水

　　　開采二煤層的間距一般不足20m，在-500水平，其水壓可達5.68MPa以上，因此開采二煤層不疏幹降壓極易發生突水，並且本礦其他各可采煤層均受下伏承壓水威脅，即全礦井帶壓。瞬變電磁資料：全區圈定六灰岩溶發育段18個，其中最大岩溶位於F46斷層附近，最大麵積43033m2。最小麵積645m 2，發現奧灰岩溶14個，最大的也在F46附近。值得注意的是，六灰與奧陶係灰岩岩溶上下具有繼承性且有向下增大趨勢，溶10、溶11、即為此例，表明太灰水與奧灰水局部已經溝通。

1.2.3.5 岩溶陷落柱導水

　　　陷落柱作為垂直導水構造，可將含水層水導通至開采空間，對煤礦生產威脅很大，國內外陷落柱突水造事故屢見不鮮。

　　　根據江蘇煤炭地質物探隊《河南省確山煤田安裏井田三維地震勘探報告》和《華潤電力燃料(中國)有限公司河南省確山煤田安裏煤礦工業廣場三維地震勘探報告》，發現區內有9處視陷落柱。

1.2.3.6 老空水

　　　本井田為新建礦井，目前不存在老空水的威脅問題。但隨著今後采掘活動的進行，也應做好采空區的處置與老空水的治理工作。

1.2.4 礦井湧水量預測

　　　區域內礦井不多,僅吳桂橋礦井正在建設中。因此估算礦井湧水量采用地下水動力學法、比擬法兩種（見下表1-2-4 礦井湧水量計算成果一覽表）。

　　　　　　　　　　礦井湧水量計算成果一覽表 表1-2-4

計算公式 計算煤層 正常湧水量(m3/h) 斷層或底鼓導水湧水(m3/h)

地下水動力學法(-530水平) 三煤層 103 540

二煤層 75 528

比擬法

(-530水平) 三煤層 299

吳桂橋礦二煤層尚未開采

選用值 正常湧水量 開采三煤層(以上)為299 m3/h

最大湧水量 開采三煤層(以上)為839 m3/h

1.2.5 礦井水文地質類型劃分

　　　井田內各煤組直接充水含水層主要為煤層頂底板砂岩裂隙水，其次為煤層隱伏露頭區底礫層水、二煤層底板太灰水。考慮開采淺部煤層鬆散層底含水容易潰入井下，因此建議必須留設足夠保安煤柱，以避免因開采上限過高而造成淹井。井田內二迭係煤係地層富水性較弱，但由於構造複雜，構造裂隙導水可能性較大。井田內二煤層距太原組六灰間距9.5～22.98m，平均15.38m。按-500m開采水平，水柱壓力將達到5.68MPa,根據突水係數計算公式:Ts=P/(M-CP),假設CP=0,M=10.69～22.98，計算得安裏井田二煤底板突水係數0.2472～0.5313，平均0.3693MPa/m。因此開采二時直接受太原組六灰岩溶裂隙承壓水的威脅，屆時務必做好防範工作。同時由於井田構造複雜，在斷層密集或斷層交會處構造導水亦可發生，使礦井水文地質條件更加複雜。

　　　綜上所述:僅開采三煤層組時礦井水文地質條件為第二類第二型即裂隙類中等型；全礦井（含開采二煤時）水文地質條件為第三類第二亞類第三型,即以底板岩溶裂隙類充水礦床複雜型。

1.2.6 礦井水文地質資料存在的問題

　　　1）因煤係地層含水層抽水資料少，水文地質參數代表性差；區域內僅吳桂橋煤礦剛投產，礦井湧水量可比性較差；礦井最大湧水量未考慮鬆散層底含水向礦坑突水因素。因此礦井湧水量的計算依據不夠充分，其結果的可靠性有待今後工作中逐步驗證。

　　　2）礦井處於建設階段，礦井《建井地質報告》、《水文地質報告》和礦井《水文地質類型劃分報告》尚未編製（剛完成編製的招標工作），《礦井充水性圖》等地質與水文地質圖件（資料）等不完善，有待今後的工作中逐步收集、調查和分析總結。

1.3 2013年的采掘生產布局

　　　1）主井井筒3月28日落底、副井井筒1月12日落底（已於1月11日落底），計劃5月底完成主、副井短路貫通。

　　　2）礦建二期工程：2013年施工井底車場及硐室、機軌合一大巷和回風大巷（見圖1.3 安裏煤礦2013年度開拓區域-475水平切麵圖）。

　　　3）井下永久供電係統形成2013年12月28日；井下永久排水係統形成2013年12月28日。























































　　　圖1.3 安裏煤礦2013年度開拓區-475水平切麵圖（雙擊可編輯CAD圖）

　　　4）2013年安裏煤礦礦井井巷工程月度計劃分解表： 表1-4

項目 2013年礦井工程計劃

1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月

進尺（m） 51 29 35 57 117 174 383 360 377 360 412 333

　　　在不考慮不可控因素情況下，計劃年度總進尺2687米。

1.4 生產區域的水文地質情況

　　　安裏煤礦2013年度計劃開拓區域及主要構造發育情況見圖1.3所示。根據井檢孔資料、三維地震解析成果、地質勘探報告及主、副井實際施工揭露情況和主、副井非凍結基岩段過工作麵探水注漿結果，分析該區域的水文地質情況如下：

1.4.1 含、隔水層情況

　　　1.4.1.1 主要含水層

　　　1）鬆散層(Q+N)孔隙水含水層及古近係礫岩含水層

　　　含水層主要由粉砂、細砂、砂礫及含粘土礫石層組成，其下部的孔隙承壓含水層一般直接覆蓋在礦床隱伏露頭區，對礦床直接充水。主要影響部位為井底主水倉的東部，由於受構造的影響，該部地層傾角較大，可能處於基岩風化帶部位，將直接受該孔隙承壓水的影響（見圖1.3）。

　　　2）下石盒子組(P1x)砂岩裂隙承壓含水層（組）

　　　該層段主要包括四層含水層，以中、粗粒砂岩為主，單層厚度4.0～12m，累厚約30.0m。據主、副井井筒工作麵探水情況，以該層（層組）底部一層中粗砂岩(俗稱砂鍋窯砂岩)發育較好，厚度約12.0m，鑽孔單孔湧水量0～17.9m3/h，水壓大於5.0MPa。富水性較弱～中等，差異性較大，遇構造時導水性極好。為施工區域主要也是直接充水水源，在受構造影響的情況下甚至與下部石炭係L6灰岩含水層及奧陶係含水層發生水力聯係（見圖1.3，圖1.4）。

　　　3）山西組(P1s)砂岩裂隙承壓含水層

　　　厚度47.06～75.26m，平均63.95m。砂岩不發育，單層厚度一般不超過3m。單位湧水量q=0.00235～0.00255L/s.m，滲透係數K=0.0215～0.0264m/d，水質類型為HCO3—Ca·Mg型水，富水性較弱，具差異性，為弱含水層，對工程影響較小（見圖1.3，圖1.4）。



　　圖1.4























































　　　4）石炭係灰岩溶裂隙含水層

　　　井田內太原組一般含6層灰岩，頂部為L6灰，厚7.9～16.74m，平均11.98m。岩溶裂隙、溶隙較發育，單位湧水量q=0.212L/s.m，滲透係數K=1.634m/d，水質為HCO3-Ca.Mg水。太原組各含水層水力聯係密切，在淺部露頭區與第四係底部含水層、奧陶係含水層均有水力聯係。上距-475m水平30～60m，是本區施工的間接充水水源（見圖1.4）。

　　　1.4.1.2 主要隔水層

　　　1）下石盒子組隔水層：該組地層隔水層較為發育，以泥岩、粉砂岩和砂質泥岩組成為主，在岩層穩定區域隔水性較好，在-475m水平上部與中砂岩含水層互層發育（見圖1.4）。

　　　2）山西組隔水層：上部一般僅有2～3層中厚層細砂岩。二煤直接頂板為一層厚約4～6米深灰色泥岩，局部相變為粉砂岩。底板至六灰為10～20米厚的雜色泥岩、粉砂岩隔水層，隔水性能良好。正常情況下各含水層間不直接發生水力聯係（見圖1.4）。

　　　3）太原組隔水層：主要為L6灰上部砂質泥岩，六層灰岩間一般均有泥岩，厚約7m，隔水性較好（見圖1.4）。

1.4.2 構造情況

　　　1.4.2.1 斷裂構造的影響

　　　本區域主要為一寬緩的單斜構造，走向約北西30°，傾向北東60°，傾角10～35°，-475m機軌合一大巷與-470m總回風大巷基本沿地層走向布置。由於受正陽逆斷層走向切割的影響，使整個井田呈長條狀，且井田內伴生走向小斷層及裂隙也十分發育，使井田水文地質條件變得較複雜（見圖1.3）。本區域可能揭露的斷層見表1-4-2-1：

　　　本年度主開拓區域主要斷層列表 表1-4-2-1

斷層名稱 性質 傾 角 走向 傾向 落 差 影響範圍

正陽斷層 逆 15° 北西 南西 ＞900m 整個井田東部邊界區域

DF3 正 ＜70° 東西 北 20～35m -475機軌大巷，總回風巷，爆炸材料庫等

F36 正 ＜70° 南北 東 0～25m -475機軌大巷，總回風巷

FD35 正 ＜70° 北西 北東 0～4m 井底水倉區域（為推測斷層）

　　　本區主要斷層及破碎帶將與二疊係砂岩主要為下石盒子組四底砂岩、砂鍋窯砂岩含水層導通，成為良好的貯水場所，且與其它含水層溝通可發生突水，為本區施工中主要水害隱患。

　　　1.4.2.2 陷落柱的影響

　　　根據工業廣場三維地震解析成果，本區可能發育兩個視陷落柱（見下表）。

　　　本年度主開拓區域主要斷層列表： 表1-4-3-2

斷層名稱 長軸 短軸 影響範圍

X6視陷落柱 140m 40m 影響不大

X7視陷落柱 120m 150m 煤倉上倉斜巷，乘車線等區域

1.5 礦井排水係統現狀

　　　目前本礦仍處於一期主、副井井筒掘砌施工階段，主、副排水以臨時排水係統配備如下：

　　　礦井排水泵列表： 表1-5

　名稱 設備型號 台數 功率 流量 揚程

離心泵 MD46-50×11 主、副井各一台，備用一台 132KW 46m³/h 550m

風泵 主、副井各共10台 38 m³/h 20m

　　　水泵放置：離心泵固定吊盤上並連通水箱，風泵放在井底工作麵臨時水窩中。

　　　排水管路：主副井各一條Φ175mm無縫鋼管到地麵，排水軟管若幹。

　　　輔助提升吊桶：滿足提矸及臨時提水用3T、4T、5T吊桶各2個。

　　　水箱：在主副井工作麵吊盤上各一個，容積：1.5×1.5×1.5（m³）。

　　　排水路線： 1）工作麵→水箱→離心泵→水管→地麵

　　　　　　　　　2）工作麵→風泵→吊桶→地麵

2． 防治水組織機構

2.1 防治水領導組織

　　　根據《煤礦防治水規定》要求和《關於開展煤礦防治水專項治理的通知》（安監總煤調〔2012〕29號）文件精神，為完善礦井防治水專職機構，做到分工明確，責任到人，結合安裏煤礦本階段安全生產需要，成立了河南天中煤業有限公司安裏煤礦防治水工作領導小組，人員分工及職責如下（礦井一期階段）。

　　　防治水工作領導小組：

　　　組 長：（礦 長）宋海生

　　　副組長：（技術礦長）白利文 （安全礦長）劉文明

　　　　　　　（生產礦長）張 平 （機電礦長）任中琦

　　　　　　　（水文副總）李邵衛 （河南煤建）張誌祥

　　　成 員：

　　　安裏煤礦：王德幹、田衛星、鄧連民、王培新、宋繼偉、於瑞欣、餘本峰、吳建彬

　　　河南煤建：郭龍喜、張紀剛、孫紹山、孫國軍、唐高鵬、王迎軍、王英傑、張家林、葉關盈、任鬆強

　　　領導小組下設防治水辦公室，辦公室設在生產技術科，李邵衛兼職辦公室主任,成員鄧連民、張陽陽、張中良。

　　　河南煤建成立專門防治組織機構和專職探水注漿隊伍，並接受安裏煤礦防治水辦公室監管，對安裏煤礦礦井水害的安全治理負責。

根據礦建需要，安裏煤礦防治水組織機構將在二期中標單位（浙江天城建設工程有限公司）的進場後進行調整，以滿足礦井防治水工作的順利開展。

2.2 專業人員及探放水隊伍配備情況

　　　目前的防治水專業人員及探放水隊伍配備情況如下：安裏礦已設置水文地質副總一名，地質副科長一名，地質測量專工1名。由河南煤建組建探放水隊伍一支，配備隊長一名，技術員一員，探水隊員4名。

3． 主要防治水工作計劃

3.1 2013防治水日常工作計劃

　　　2013年我礦將嚴格按照《煤礦防治水規定》、《煤礦安全規程》要求，完善防治水各項工作製度，加強防治水工作組織機構建設，強化對防治水工作的監管力度。積極開展礦井水文地質基礎工作及防治水質量標準化工作，針對礦井采掘工程設計及生產接替計劃，有針對性地開展防治水工作，做到年有年報、月有月報和臨時水情水害預報，開展礦井水害隱患的排查治理工作。

　　　建立、完善防治水基礎台賬、圖件，加強對巷道揭露煤岩層、構造的編錄、分析與整理工作。進行地麵水文孔水位、地表水及河流水位的動態觀測、記錄與分析工作。及時進行井下水文觀測，進行常規出水點及異常出水點水質變化跟蹤和取樣化驗。

　　　堅持“有掘必探，先探後掘”的原則，開展井下防治水工作。主要是加強探水及注漿方案設計、鑽孔設計及安全技術措施審批，加強防治水工程施工質量管理及防排水措施監督落實。製定礦井防治水工程驗收、安全確認與移交製度。完善水害應急預案，開展水害應急救災演練。開展雨季“三防”工作，確保安全度汛。

　　　開展防治水科研工作，積極參加防治水先進經驗交流與學習，積極引進先進技術和設備。堅持精益管理在煤礦防治水中的應用，開展華潤EHS體係礦井防治水工作製度建設。

3.2 2013年每季度主要防治水工作計劃

　　　第一季度：

　　　主井：工作麵探水注漿，主井非凍結基岩段井筒壁後注漿，凍結段壁間注漿。

　　　副井：非凍結基岩段井筒壁後注漿，凍結段壁間注漿。

　　　主、副井馬頭門開口段及短路貫通段探水注漿。

　　　第二季度：

　　　對二期施工隊伍的防治水專業技術人員、專職探放水作業人員配備情況，探放水設備情況進行檢查和進場驗收，確保滿足二期礦井防治水工作的需要。由安監科負責對二期入井全體人員進行入井前的安全培訓，包括水害知識的學習，增強入井人員風險辨識、抗災自救的能力。

　　　對掘進巷道進行超前探水，並施工副井臨時水倉，及時進行礦井臨時排水係統的裝備工作，確保礦井安全排水。

　　　排水設備計劃表： 表3-2

　名稱 設備型號 台數 功率 流量 揚程

離心泵 MD280-65×10 3台 850KW 280m³/h 650m

　　　排水管路：Φ210mm無縫鋼管，兩路。

　　　排水路線：副井臨時水倉→離心泵→主副井聯巷→主井→地麵

　　　第二季度的5、6月份開展2013年雨季“三防”工作，製定雨季“三防”專項措施，備齊防汛器材和“三防”專用物資，並加以貫徹實施。

　　　第三季度：

　　　加強井底車場及相關硐室的施工段的超前探水或注漿治水工作，並對（可能）揭露的導水構造進行及時治理。

　　　七、八月份繼續開展雨季“三防”工作，並開展一次水災應急救援演練。

　　　第四季度：

　　　強加對-475水平機軌合一大巷和回風大巷過視陷落柱X7、斷層DF3和F36 的探測與治理工作（見圖1.3）。

　　　加強井底水倉施工中可能揭露斷層FD35的探測與治理工作，對外倉外可能受基岩風化帶及衝積層的影響情況（見圖1.3）進行超前探測和水害安全評價，確保水倉安全施工。

4. 礦井水患分析和水害防治的重點

　　　根據前述礦井地質與水文地質情況，分析2013年度生產區域主要水害隱患主要表現在以下幾個方麵。

4.1 雨季期間的大氣降水及地表水

　　　大氣降水對地麵建築、機電設備及供電係統的影響；以大氣降水形式使地表水過高造成井口進水， 為本年度雨季“三防”工作重點。

4.2 含水層水

　　　井底車場及相關硐室和-475機軌合一大巷及總回風巷施工地層主要為下石盒子組(P1x)砂岩、泥質砂岩、基岩風化帶及衝積層（井底外水倉）和山西組(P1s)泥岩砂岩地層為主，施工時可能受到以下主要含水層的影響，為本年度礦井防治水工作重點。

　　　1）鬆散層(Q+N)孔隙水含水層及古近係礫岩含水層水，影響區域以井底主水倉的外水倉。

　　　2）下石盒子組(P1x)砂岩裂隙承壓含水層，影響區域為整個井底車場及硐室，-475機軌合一大巷和總回風巷，為2013年計劃開拓區域主要也是直接充水水源。

　　　3）山西組(P1s)砂岩裂隙承壓含水層水，以構造導水對施工區域產生影響。

　　　4）石炭係灰岩溶裂隙承壓含水層和奧灰岩溶承壓含水層水，以構造導水對施工區域產生影響。

4.3 斷裂構造和陷落柱導水

　　　1）斷裂構造的影響見表1-4-2所列斷層及影響範圍外，還可能受其他伴生走向小斷層及裂隙的發育與其他含水層發生水力聯係而出現湧水、突水，影響井巷的正常施工，為本區施工中主要水害隱患，也是本年度礦井防治水工作的重點。

　　　2）陷落柱的影響（見表1-4-3）。

5． 水害防治方法和防治水工程計劃

　　　2013年度，安裏煤礦生產計劃以二期井巷開拓為主，本礦不存在采空區及老空水，沒有采煤工作麵，防治水工程與二期工程打包一並承包，全部取費，本礦不另計算礦井探、放水及注漿工程費用。針對2013年度生產區域存在的水患和防治重點特製定以下防治辦法和措施。

5.1 主要水害的安全防治措施

　　　根據本礦地質與水文地質條件，在礦井生產中可能遇到的重大水害危險源主要有：地表水與大氣降水、砂岩承壓含水層水（包括鬆散層水）、底板承壓水、構造（包括岩溶陷落柱）導水、封閉不良鑽孔水等。

　　　針對不同的水害類型采用合理的安全防治措施是煤礦防治水工作的重點。

5.1.1 地表水、大氣降水的防治措施

　　　及時查清礦區及其附近地麵水流係統的彙水、滲漏情況，疏水能力和有關水利工程等情況；了解當地水庫、水電站大壩、江河大堤、河道、河道中障礙物等情況；掌握當地曆年降水量和最高洪水位資料，建立疏水、防水和排水係統。

　　　礦井井口和工業場地內建築物的標高，應當高於當地曆年最高洪水位。

　　　當礦井井口附近或者塌陷區內外的地表水體可能潰入井下時，應當采取安全防範措施。

　　　在地表容易積水的地點，應當修築溝渠，排泄積水。特別低窪地點不能修築溝渠排水的，應當填平壓實。如果低窪地帶範圍太大無法填平時，應當采取水泵或者建排洪站專門排水，防止低窪地帶積水滲入井下。

　　　當礦井受到河流、山洪威脅時，應當修築堤壩和泄洪渠，防止洪水侵入。

　　　對於排到地麵的礦井水，應當妥善處理，避免再滲入井下。

　　　對於漏水的溝渠和河床，應當及時堵漏或者改道。地麵裂縫和塌陷地點應當及時填塞，並製定相應的安全措施。

　　　嚴禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能衝刷到的地段，以免衝到工業場地和建築物附近或者淤塞河道、溝渠。

　　　對於正在使用的鑽孔，應當按照規定安裝孔口蓋。對於報廢的鑽孔，應當及時封孔，防止地表水或含水層的水流入井下。觀測孔、注漿孔、電纜孔、與井下或者含水層相通的鑽孔，其孔口管應當高出當地最高洪水位。

5.1.2 砂岩含水層水及鬆散層水防治措施

　　本年度施工的巷道，多麵臨著砂岩含水層水的影響，在巷道掘進時，可能出現滴水、淋水、湧水現象。

　　處理措施：在巷道掘進前采用物探探測頂、底板砂岩水，並針對性地采取鑽探疏放，大巷的排水溝及時跟進至迎頭，完善掘進工作麵排水係統，保證排水能力滿足要求，並加強日常維護。

　　　對於井底主水倉的外水倉可能受基岩風化帶及鬆散層水的威脅，在該區域施工前，應進行超前探測，采用疏、堵、排等措施，在確保排除水害威脅後方可繼續施工。

5.1.3 太灰、奧灰岩溶承壓水害防治措施

　　　當在受承壓水威脅區域進行采掘活動時，必須進行承壓采掘安全評價，製定相應的安全防治措施。

　　　本礦二期施工區域均受底板太灰、奧灰岩溶承壓水的威脅，進行采掘進活動前應當遵守下列規定：

　　　1）采取疏水降壓的方法，把承壓含水層的水頭值降到隔水層能允許的安全水頭值以下，並製定安全措施。總結適合本礦區（井）的安全水頭值，指導安全生產。礦井排水考慮與礦區供水、生態環境保護相結合，推廣應用礦井排水、供水、生態環保三位一體優化結合的管理模式和方法。

　　　2）承壓含水層的集中補給邊界已經基本查清情況下，可以預先進行帷幕注漿，截斷水源，然後疏水降壓采掘。

　　　3）當承壓含水層的補給水源充沛，不具備疏水降壓和帷幕注漿的條件時，可以酌情采用局部注漿加固底板隔水層和改造含水層為弱含水層的方法，但應當編製專門的設計及專門防止淹井的措施。

5.1.4 斷裂構造帶（陷落柱）導水的防治措施

　　　預測2013年巷道施工區域可能揭露的主要斷層及陷落柱見圖1.3。這些斷層和陷落柱可能使含水層間發生水力聯係，施工時務必注意。

　　　斷裂構造及其破碎帶和陷落柱一般是地下水的良好通道，甚至是地下水源的富集區，為礦井水害的主要類型，主要治理措施有：

　　　嚴格按照《煤礦防治水規定》，堅持“有掘必探、先探後掘”原則進行超前探放水，采取物探先行，鑽探驗證的方法進行探測，以查明斷列構造或隱伏岩溶陷落柱的發育情況、空間分布形態，及其富水性、導水性。在接近以上斷層發育區域施工前，製定專門的過斷層超前探放水或注漿堵水等設計與安全措施。加強巷道支護及頂板管理，根據需要采取注漿加固等措施。排水係統及時跟進，並加強日常維護。

　　　當井下巷道穿過與河流、湖泊、溶洞、含水層等存在水力聯係的導水斷層、裂隙（帶）、陷落柱等構造時，應當探水前進。如果前方有水，應當超前預注漿封堵加固，必要時可預先構築防水閘門或者采取其他防治水措施。否則，不準施工。穿過含水層段的井巷，應當按照防水的要求進行壁後注漿處理。

5.1.5 封閉不良鑽孔水害防治措施

　　　對於封閉不良鑽孔，必須進行實地測量並上到采掘工程平麵圖上，製定合理的過鑽孔措施，並報總工程師批準。

　　　采掘活動在接近這些封閉良鑽孔時，應進行必要的鑽探探測，必要時進行啟封重新封堵，或在地下采用注漿封堵。

　　　對於位置確切的鑽孔可以留設防隔水煤（岩）柱。

5.2 防治水工程計劃

　　　2013年安裏煤礦防治水工程計劃主要如下表5-2所示。

　　　2013年安裏煤礦防治水工程計劃主要如下表 表5-2

序號 防治水工程

計劃名稱 計劃工程量 計劃工期

1 副井非凍結基岩段壁後注漿 注漿鑽孔（90個）108m 注漿水泥量60噸 注漿水玻璃6噸 7天

2 副井凍結段壁間注漿 注漿鑽孔（90個）63m 注漿水泥量50噸 注漿水玻璃5噸 14天

3 主井非凍結基岩段壁後注漿 注漿鑽孔（90個）108m 注漿水泥量60噸 注漿水玻璃6噸 7天

4 主井凍結段壁間注漿 注漿鑽孔（90個）63m 注漿水泥量50噸 注漿水玻璃5噸 14天

5 主、副井馬頭門探水注漿 注漿鑽孔（24個）720m 注漿水泥量100噸 注漿水玻璃8噸 24天

6 主、副井短路貫通探水注漿 注漿鑽孔（24個）1300m 注漿水泥量200噸 注漿水玻璃8噸 48天

7 井底車場及相關硐室探水 探水鑽孔17000m 120天

8 三條巷道探DF3斷層 探水注漿 36天

9 三條巷道探FD53斷層 　 　 　 6天

10 兩條巷道探X7視陷落柱 　 　 　 4天

11 兩條巷道探F36斷層 　 　 　 4天

5.3 防治水設備計劃

　　　為確保2013年防治水工作任務的完成，根據2013年井巷施工計劃，製定如下礦井探放水設備、注漿設備及排水設備計劃（見表5-3）。

　　　2013年防治水設備計劃表 表5-3

設備名稱 型 號 數 量 用途 備 注

礦用探水鑽機 　 4台/套 探水

瞬變電磁儀 　 1台/套

瑞利波探測儀 　 1台/套

注漿泵 　 4台/套 注漿

離心泵 MD280-60×10 3台 排水

風泵 　 待定 　

潛水泵 　 待定 　

無縫鋼管 Φ210mm 1400m 　

無縫鋼管 Φ108mm 700m

塑膠水管 3寸、4寸 適量 　

5.4 防治水專項資金計劃

　　　見下頁表5-4：裏煤礦2013年防治水專項資金計劃明細表。



序號 工程名稱 工程主要內容說明 工程量 單價 工作量(萬元) 備注

合計

1 基礎工作 　　 　 　 130.00 　

1.1 瞬變電磁探測儀 配置瞬變電磁探測儀，包括主機、配件、配套解釋軟件、人員培訓，超前探測煤層頂底板富水性和巷道超前探水。　 1 80 80.00 　

1.2 瑞利波探測儀 配置瑞利波探測儀，包括主機、配件、配套解釋軟件、人員培訓，超前探測煤層頂底板富水性和巷道超前探水。　 1 50.00 50.00 　

2 防探水工程

2.1 科研 　 　　 　 　 80.00 　

2.1.1 河南天中煤業有限公司安裏煤礦礦井充水因素分析及防治技術研究與應用 一、基礎條件研究 1、根據已有鑽探、三維地震資料研究鬆散層、基岩含層岩性、厚度分布規律；2、分析巨厚鬆散層富水性特征及工程地質特征；3、分析礦井充水因素。二、有關探測與計算 1、施工物探、鑽探，及放水試驗； 2、預計礦井湧水量。三、可行性分析與論證 1、分析安裏煤礦礦井突水因素，進行礦井施工安全性評價；2、探討防治水方案設計，製定安裏煤礦二期井巷施工期間防治水技術總路線，並為三期礦井安全生產提供防治水工作指導意見。　 1 80.00 80.00 2013年項目，順延

2.2 井下鑽探 　 　　 　 　 　 　

2.2.1 井下探放水鑽孔 巷道掘進探放水鑽孔，過斷層、過降落柱、外水倉基岩風化帶探測。　 17000 　 　 　

3 主、副井注漿 　 　

　 　 　 320.00 　

3.1 主井非凍結段壁後注漿 從下往上分段對井壁進行鑽孔注漿　 　 60 60.00 　

3.2 副井非凍結段壁後注漿 從下往上分段對井壁進行鑽孔注漿　 　 60 60.00

3.3 主、副井馬頭門及短路貫通注漿 主、副井馬頭門反向與同向進行鑽孔注漿

　 　 200 200.00 　

4、其他工程　　 　 　 1.00 　

4.1 水質分析化驗 對不同含水層出水及異常出水進行取樣化驗，建立完善水質分析檔案　 　 1 1.00 　

合計 　 　　 　 　 531.00 　

　　　安裏煤礦2013年防治水專項資金計劃明細表 表5-4

6. 結語

　　　我們要堅持綜合治理、監管到位、突出重點、狠抓落實，全力推進我礦水害防治工作，主要從以下幾個方麵入手。

　　　1）本礦防治水工作必須堅持“有掘必探、先探後掘、先治後采”原則和“防、堵、疏、排、截”綜合措施，采用“物探先行，鑽探驗證，化探跟進”的探放水程序。引進先進的通訊、監測監控技術和設備的應用，加強現場監管力度，提升礦井應急管理水平。

　　　2） 落實煤礦企業礦井主要負責人防治水工作責任製。建立以總工程師為首的防治水技術管理體係，確保責任落實到人，製度落實到位，聘請專家對物探成果和水文地質資料進行分析，查明礦井水害情況，開展區域防治水工作。

　　　3） 建立完善井上、下排水設施，確保有足夠的排水能力。

　　　4） 加強水文地質工作，為防治水工作提供可靠的保障。健全防治水工作機構，配備足夠數量的防治水專業技術人員。根據水文地質條件複雜性配備水文地質副總工程師，建立專業探防水隊伍，配齊專用探放水設備。

　　　5） 加強防治水工作基礎，提升水害治理保障能力。

　　　6） 加強對職工水害防治知識及避災技能的教育培訓。

　　　7） 建立嚴格的防治水設計、施工、驗收和管理程序，確保每一個環節執行到位

　　　8） 加強雨季“三防”工作，確保安全度汛。

　　　9） 加強華潤EHS體係建設，強化風險預控理念，樹立煤礦水害可探、可防、可治的理念。

　　　總之，我們要正確認識煤礦防治水工作在礦井建設和生產中的重要性，從思想上提高水害防治意識，增強從業人員的職業敏感性。從資金上加大投資力度，從技術上、人員和設備上加大支持力度，找準煤礦防治水工作中存在的問題和關鍵，把煤礦防治水工作放在煤礦安全生產工作中的重要位置，以解決本礦防治水工作中的突出問題，采取有效措施，堅決防範煤礦重（特）大水害事故發生。

7. 附圖

　　　1. 安裏煤礦2013年度開拓區-475水平切麵圖（P13，圖1.3）。

　　　2. 安裏煤礦2013年度計劃開拓區域簡易水文地質柱狀圖（P15，圖1.4）。

　　　3. 河南天中煤業有限公司安裏煤礦礦井充水性圖（P27）。

河南天中煤業有限公司安裏煤礦礦井充水性圖（雙擊可編輯）