水文地质类型划分结果分析报告

大同煤矿集团某某煤业有限公司

矿井水文地质类型划分结果分析报告

编制单位：地质科

总工程师：

科长：

审核：

编制：

编制日期：2017年6月

某煤业有限公司水文地质类型划分结果分析报告

一、矿井基本情况及主要水害来源

1、矿井基本情况

以同煤集团为主体兼并重组整合原山西原平河底煤矿有限公司、原原平市恒安煤矿、原山西原平盈丰煤矿及原山西原平后湾煤业有限公司四个煤矿企业，整合后名称为大同煤矿集团同朔同盈煤业有限公司；2010年11月25日山西省国土资源厅给矿方发放了采矿许可证，证号C1400002009111220045084，井田面积5.4663km2，批准开采石炭系2、5号煤层，生产规模0.9万t/a。矿井服务年限14.7a。2013年9月27日开始联合试运转，批复文号：山西省煤炭厅以晋煤办基发[2013]1361号文批复；于2014年7月23日一次性通过了省煤炭厅联合验收组现场验收，2014年11月22日完成了矿井竣工综合大验收，并于12月12日取得了省煤炭厅批复文件。

2、主要水害来源

（1）大气降水及地表水：井田西部边缘有老底沟，常年有水，属于阳武河支流，井田内其余沟谷中在冰雪消融时及雨季有短期洪水，平时无水。近年来各井口附近洪水位标高均低于井口标高，并筑有防洪墙，地表无裂缝，所以一般情况下，矿井不会受到洪水威胁。

(2)顶板砂岩裂隙水：2、5号煤层顶板以上砂岩裂隙含水层为主要充水含水层，属弱-中等富水性裂隙含水层，在断裂破碎带可能富集静储水，对矿井开采有一定的影响。

(3) 采空区及老空积水：2、5号煤层有采空区积水，对生产有

一定影响。

二、水文地质类型划分结果情况

1﹒受采掘破坏或影响的含水层及水体

本矿开采太原组2、5号煤层，受采掘破坏或影响的太原组砂岩、灰岩裂隙含水层补给条件差，补给水源少，单位涌水量0.021L/，富水性差；山西组砂岩裂隙含水层补给条件一般，有一定的补给水源，单位涌水量0.22L/，富水性中等；下石盒子组砂岩裂隙含水层补给条件差，补给水源少，单位涌水量为0.0333L/，富水性差。第四系松散岩类含水层补给条件一般，有一定的补给水源，单位涌水量0.196L/，富水性中等。按照《煤矿防治水规定》第一分类依据，为中等类型。

矿井水文地质类型划分表表1-1

2﹒矿井及周边老空水分布状况

井田内及周边矿井2、5号煤层均有一定的采空区，2号煤层采空区存在少量的的积水，但积水位置，积水量清楚。5号煤层无积水或者积水甚少。

按照《煤矿防治水规定》第二分类依据，为中等类型。

3﹒矿井涌水量

根据矿井涌水量预算结果，矿井正常涌水量为71.45m3/h，，最大涌水量为Q m=107.175m3/h.

按照《煤矿防治水规定》第三分类依据，为简单类型。

4﹒突水量

参与整合的恒安煤矿2006年由矾土坡煤矿与富民煤矿整合而成，矾土坡煤矿曾于2004年7月发生古空区透水事故，造成人员伤亡。据矿方提供资料，目前积水已排空，成为火区。另两处位于原盈丰矿内的古空区无积水。

按照《煤矿防治水规定》第四分类依据，为中等类型。

5﹒开采受水害影响程度

2号煤层采空区积水、顶板砂岩裂隙水水害隐患是防治水工作的

重点，采掘工程、矿井安全受水害影响。严格按照“预测预报，有掘必探（钻探），先探后掘，先治后采”的技术原则，认真做好防水、探水、疏放及排水工作。开采受水害影响，但不威胁矿井安全。

按照《煤矿防治水规定》第五分类依据，为中等型。

6﹒防治水工作难易程度

针对本矿矿井水文地质特征，按照《煤矿防治水规定》要求，认真做好井上、井下水文地质和防治水工作，重点做好对2号煤层采空区积水防探工作，防治水工作相对易于进行，但投入人力物力较多。

按照《规定》第六分类依据，为中等类型。

综合以上阐述，针对第一条、第二条、第四条、第五条以第六条的评述，按分类依据就高不就低的原则，本矿2、5号煤层矿井水文地质类型定为中等。

三、充水强度分析：

（一）采空区塌陷对充水强度的影响

目前本井田范围内存在一定面积的采空区，相应地表无塌陷区和裂缝，对矿井充水影响不大。

（二）地质构造对充水强度的影响

1、第四系松散岩类孔隙含水层对矿井充水的影响

主要由分选及磨园度较差的卵砾石组成，中夹隔水和半隔水的亚粘土、亚砂土层，单位涌水量0.196L/，渗透系数0.369m/d，水质类型为HCO3－Ca·Mg型水。该含水层地下水与大气降水关系密切，接受大气降水补给，季节性强，连续性差，富水性中等。

2、二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层对矿井充水的影响

主要由砂岩、泥质砂岩等组成，由于埋藏浅，风化裂隙发育，主要赋存风化带裂隙潜水，单位涌水量为0.0333L/，渗透系数为0.128m /d 。含水层富水性弱，对煤层开采影响较小。

3、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层对矿井充水的影响

主要含水层为砂岩、泥质砂岩及1－3层薄煤层组成，以K2砂岩较稳定，厚4.05－7.78m，一般6.35m左右，单位涌水量0.22L/，渗透系数0.07m/d,为2、5号煤层直接充水含水层。富水性中等，对2、5号煤层开采影响较大。

4、石炭系上统太原组砂岩、灰岩裂隙含水层对矿井充水的影响

主要由粉－粗砂岩及1－2层薄层灰岩组成，主要含水层为砂岩，为5号煤层直接充水含水层，其单位涌水量0.021L/，渗透系数平均0.007m/d,水质类型HCO3·SO4－Ca·Mg。富水性弱，对5号煤层的开采影响不大。

5、奥陶系岩溶裂隙含水层对矿井充水的影响

井田内奥灰水位标高1201—1217m。本井田6号煤层最低底板标高为1285m,位于奥灰水面以上，不存在带压开采，2、5号煤层亦不存在带压开采。

井田内虽不存在带压开采，但F1断层断距较大，断层附近煤层错接，应防止奥陶系灰岩上部可能存在的含水层对煤层开采的影响。断层附近应加强探放水工作。

（三）采空区与废弃矿井巷道积水对充水强度的影响

原盈丰煤矿矿井内基本无水，据对该矿井近几年连续核查情况结合本次调查矿上工作人员，本矿井采空区几乎没有积水，只是巷道中低洼处可见零星积水，积水量甚微。

原河底煤矿矿井2号煤层1990年前已基本采空，形成采空区面积约817353m2，其中一块采空区有积水，积水面积约209068m2，积水量158755m3，危害较大，建议矿方后期开采此段附近煤层及下部5

号煤层时，加强排放水，注意采空区积水对煤层开采的影响。5号煤层虽形成采空区面积约119426 m2，但全部为近年开采，涌水随时排出，故采空区积水量甚微，对开采危害不大。

原恒安煤矿采空区主要位于井田的东部，矿井积水来源主要为生产用水及大气降水渗入，采空积水区主要集中在已开采煤层的下部，因煤层为单一的单斜构造，上部采空区积水基本上顺着煤层的层理及煤层与底板的层理裂隙向下山开采区域渗透，个别采空区低洼处有少量积水。2号煤层无采空区，5号煤层以往存在1个采空积水区，面积较大，已与古空区相连。目前积水已排完。

2、邻矿积水

本井田西部邻山西忻州原平龙矿盘道煤业有限公司，开采2#煤层，根据忻州市煤田地质勘探队2010年3月编制的《山西忻州原平龙矿盘道煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》，其2#煤层采（古）空区积水情况如下（积水量见表1-2）：

古空积水2处，分别位于山西龙矿盘道煤业有限公司西北角和东北角，采空区积水量分别为6000 m3和10000m3。

采空区积水3处，积水量分别为3000 m3、5000 m3、21000 m3。

邻矿采空区积水量统计表表1-2

（四）相邻矿井不同煤层开采对充水强度的影响

本井田西部邻山西忻州原平龙矿盘道煤业有限公司，其2号煤层古（采）空区积水对井本井田2号煤层开采无影响。但由于断层的导水，对5号煤层有充水作用；其5号煤层采空区无积水，对本井田开采无影响。

四、当前本矿防治水工作中面临的一些问题

1、在今后的防治水工作中，要加强矿井水文地质工作，建立矿井地下水监测系统，做好井上地表监测和井下涌（突）水动态观测图表、台账等归档记录。

2、采煤掘进至采空或积水区附近时，应注意探测采空区积水而避免发生突水事故。

3、不定期对采空区积水的预测，将估算值进行对比。

4、矿井开拓掘进时要加强水文地质工作坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，安全生产。

5、配备一定数量的防治水专业技术人员，并加大对防治水的工作的投入。

五、对防治水工作建议

随着开采面积的扩大，以及降水量等自然因素的影响，可能使矿井涌水量增大，特别是近年来，各处水害事故时有发生，煤矿在注意井下生产的同时，还要加强水害防范意识，时刻保证安全生产，建议在今后生产实践中做侏罗系大同组煤层采空区积水对石炭系煤层开采的影响专项的水文地质研究工作。并做好以下防治水工作。

1.地表水的综合治理

加强对井田内地表低洼区段易积水部位的工程治理，必须经常检查矿区地表是否存在导水裂隙或其它导水通道，如发现裂隙及其它导水通道，应及时将其回填密实；通过对地表裂缝进行填埋处理，减缓雨季降水进入矿区的速度和水量，并对井田内的河沟进行全面调查。查明河沟、河床塌陷等，雨季加强地表河流和地表积水区及塌陷区的巡查工作，发现异常及时采取措施，确保矿井安全。

加强“雨季”三防工作。煤矿企业要建立防范暴雨的预报、预警、预防和应急救援工作机制，建立雨季巡视制度和停工撤人制度。进行隐患排查和专项整治，消除隐患。对矿井双回路供电系统、通讯系统及排水设备、设施等进行全面检查，确保系统、设备完好可靠。对井田内河道以及排水设施进行彻底清挖、疏通，必要时对其进行加固；严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、河流可能冲刷到的地段，严禁侵占河道，保障河道的畅通。

2. 建立完善的排水系统和应紧措施

在井下保证排水设备正常运作，主水泵必须保持完好，要定期检修；矿井生产过程中要经常检查、核定矿井各个排水点排水系统的排水能力，确保排水系统畅通，并能排出矿井的最大涌水量。

建立完善的井下水害应急救援预案。增置排水设备，定期对设备进行检修，保证设备完好，以提高抢险救灾能力和效果。企业要储备足够的抢险物资和设备。

3. 采空区积水的防治工作

继续做好2、5号煤层采空区积水的探放水工作，要密切注意周边煤矿的采空区范围变化情况及采空区积水情况。随时观察井下各种涌水、煤层变湿、松软、煤帮出现滴水、淋水、矿压增大、底板膨起、产生裂隙等现象。要认真落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则。按照《煤矿防治水规定》，认真开展防治水工作。

4. 建立完善水文地质资料和加强职工的防范意识

强化生产过程中的矿井水文地质工作，建立完善各种水文地质资料台账和档案，为今后的防治水工作积累资料。配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍。

加强对职工进行防治水知识的培训和教育，使职工了解做好防治水工作的基本知识，掌握井下透水的征兆的有关知识组织井下职工开展水害应救援演练提高职工防治水工作的技能和抵御水害能力。建立建全水害防治技术管理制度、水害预测预报和水害隐患排查治理等制度。认真执行2009年12月1日施行的《煤矿防治水规定》有关条文规定和国家及地方政府关于煤矿安全生产政策的法律、法规与规定；做好矿井的防治水工作。

六、下一步工作计划

1、地面防治水工作计划

①雨季来临前和雨季期间每周对矿井内地表裂缝和塌陷区域进

行一次调查，井田范围目前无塌陷区和地表裂缝。如发现裂缝要及时填堵。

②井田内原盈丰矿主井口处历年洪水位最高标高为1430米，低于主井口5.8米；原盈丰矿风井口处历年洪水位最高标高1408.0米，低于风井口3.1米；新主井口处历年洪水位最高标高1460.0米，低于新主井口5.3米。但雨季来临前仍需要在各井口堆积沙袋。清理主副水仓及排水沟淤泥，对地面防排水设施进行全面检查，同时确立抢险队伍组织机构，并储备足够的防洪抢险物资。

③定期清理排水沟，确保地表水能及时排出，费用合计约1万元，资金由矿内部提供。

④根据《煤矿防治水规定》，水文地质类型划分报告时间到期，抓紧时间编制报告，切合实际的指导矿井的防治水工作。

⑤逐步完善建水化学资料库，做好井上下各主要含水层、出水点水质监测和分析，健全矿井水化学资料台账和资料库，为突水水源的快速判别提供依据。

⑥按照《煤矿防治水规定》、《煤矿安全规程》、《煤矿安全质量标准化》及两级集团公司相关地测防治水要求，进一步建立健全各种制度和相关图件。认真搜集地测防治水基础资料，切合实际的为矿井安全生产服务。

⑦进一步核实、补充、完善水文地质资料，查清井田周边矿井及小窑的积水、积气情况现状，摸清矿井水害。对井田周边矿井及小窑所有废弃矿井的数量、井田位置、开采范围、开采煤层及积水情况等

进行调查，重新核实采空区范围及积水范围。

2、井下防治水工作计划

（1）回采工作面防治水措施

2204工作面回采计划时间从2017年7月到2017年12月。煤层厚度1.3-3.1m，平均厚度2.2m，煤层结构简单，局部还有一层

0.5-1.0m的夹矸，倾角0-6°，属于不稳定煤层。顶板为粗砂岩，底板为炭泥岩。该工作面在2017年的掘进阶段无水患影响。工作面的水患主要来自顶板砂岩含水，水量不大。要求工作面头尾巷铺设4寸排水管路，安装45KW水泵，综采队在回采过程中要保证排水系统完好，严禁提前回撤排水管路。

2202工作面依照采煤衔接计划可以回采至2018年8月。煤层厚度3.1-4.5m，平均厚度3.8m，煤层结构简单，局部含有一层0.8m厚的夹矸，倾角0-12°，属于不稳定煤层。顶板为粗砂岩，底板为炭泥岩。此工作面的地质构造情况根据头尾两巷和切巷的掘进情况已基本揭露清楚，回采过程中会遇到3条小断层，落差分别为0.5m、1.3m、0.4m，在过断层时加强顶板管理即可。工作面水患主要来自顶板砂岩含水，单位涌水量0.22L/s.m，属中等富水性，依据巷道掘进情况显示，水量不大。要求工作面头尾巷铺设4寸排水管路，安装45KW水泵，综采队在回采过程中要保证排水系统完好，严禁提前回撤排水管。

（2）掘进工作面防治水措施

机掘队一组2017年掘进的巷道有2#层轨道巷和皮带巷、2206皮顺、2206回顺

①2#层轨道巷、皮带巷

2#层轨道巷、皮带巷掘进期间的主要水患为岩层间含水。在掘进过程中，巷道多为岩巷，依据2#层回风巷掘进情况显示，工作面并无淋水，但掘进期间必须配备一台45KW水泵及4吋管路一趟，以备应急排水。

②2206皮顺和2206回顺

2206皮顺和2206回顺掘进期间的主要水患为岩层含水和断层裂隙水。特别是2206巷770m往里100m的范围，已接近小窑采空区，掘进期间严格执行“有掘必探，先探后掘”的防治水原则及“物探先行，钻探验证”的综合探测方法，依据探测情况制定专门的探放水设计，严格按设计施工钻孔，另外工作面掘进期间必须配备一台45KW 水泵及4吋管路一趟，做好防排水工作。

3、防治水基础工作计划

（1）防治水基础资料

①按时填写14种防治水管理台账，每月绘制充水性图，每半年绘制一次涌水量与各种因素动态曲线图。

②巷道开口前编写“有掘必探”超前探测设计，按时下达探巷记录单，做好探巷工作。

（2）矿井排水系统建设全年计划

矿井中央水仓及主排水系统已完成，主副水仓总容量为1340m3，2#层采区水仓已完成，水仓容量60 m3，水泵已稳装，2017年计划延

接采区皮带巷4寸排水管路，工作面巷道低洼处施工水仓，并保证4寸排水管路紧跟工作面。

（3）钻探、物探等仪器设备全年计划

2017年计划购买一台瞬变电磁仪，计划完成1.4km2的地面物探，详细见附表。

（4）水化学、水监测系统全年计划

2017年计划购买一套矿井水文监测系统，详细见附表。

（5）应急救援演练计划

组织煤矿水灾应急演练，保证应急系统在突发事故时能正常有序的进行为防止发生水害后，能有效的启动水灾应急预案，对全矿职工进行水灾应急预案培训。要进行水灾应急预案的演练工作，写出演练总结，及时补充和完善水灾应急预案，保证水灾应急预案的实效性。（6）防治水培训计划

结合“干部上讲台、培训到现场”和“以考促学”定期组织开展地测防治水人员及全员培训，重点解决现场作业人员操作层面上存在的技术问题，提高技术人员物探资料分析、解释水平，广泛提升井下职工防治水基本知识。制定详细的培训计划和目标，采取切实的培训和考核措施，力争利用一年时间将年轻技术人员培养成相对成熟的专业人员，确保职工了解公司目前的水害的主要类型，防治的主要措施和采掘开工作面出水前的基本征兆，熟悉避灾路线，保障防治水工作的正常有序开展。

按照上级集团公司的培训计划要求，本年度要加强地质、测量、物探、防治水人员的业务培训，提高业务能力，认真学习《煤矿地质工作规定》、《煤矿防治水规定》、等有关规程、规范、规定，认真学习防治水考核办法，并按照规定执行，按时参加集团公司定期组织的地测防治水相关培训。

计划2017年每月组织一次防治水专项培训，并参加考试，合格方可上岗。