水文地质类型划分报告.docx
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水文地质类型划分报告.docx
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水文地质类型划分报告
山西阳煤集团南岭煤业有限公司
矿井水文地质类型划分报告
2014年
山西阳煤集团南岭煤业有限公司
二○一四年七月
山西阳煤集团南岭煤业有限公司
矿井水文地质类型划分报告
编制单位名称:
山西阳煤集团南岭煤业有限公司
技术负责人:
韩玉林
报告编写人:
韩玉林
提交单位名称:
山西阳煤集团南岭煤业有限公司
总工程师:
李素兵
参与报告编写人:
霍红海刘雄辉陈瑞龙王辉
山西阳煤集团南岭煤业有限公司
二○一四年七月
附图目录
顺序号
图号
图名
比例尺
1
1
矿井综合水文地质图
1:
5000
2
2
矿井综合水文地质柱状图
1:
500
3
3
奥灰含水层等水位线图
1:
5000
4
4-1
4#煤层矿井充水性图
1:
5000
5
4-2
5#煤层矿井充水性图
1:
5000
附表目录
1.气象资料表
2.含水层水质分析成果表
3.水文钻孔抽水试验成果表
绪论
山西阳煤集团南岭煤业有限公司是阳煤集团下属晋北区域中型矿井之一。
矿井防治水是一项长期而艰巨的重要煤矿水文地质基础工作,而矿井水文地质类型的划分及复杂程度决定了矿井开采受水害威胁程度,同时也决定了矿井防治水工作的难易程度。
矿井水文地质条件亦伴随开采水平的不断延伸和开采强度的日益增加时刻发生变化,因此及时掌握矿井开采条件及矿井水文地质条件的变化情况,采取积极和正确的防治水措施,是实现地质安全基础保障的关键途径。
为了认真落实《煤矿防治水规定》要求,正确分析和评价矿井水害危险性及危害程度,排查矿井水害隐患,开展煤矿防治水技术工作。
南岭公司于2011年7月委托中国煤炭地质总局华盛水文地质勘察工程公司对南岭公司煤矿进行了矿井水文地质类型初次划分,并编制提交了《阳煤集团南岭煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》。
截至2014年6月,矿井已实现安全基建近三年,按照《煤矿防治水规定》要求,需要补充完善相关水文地质资料,并重新修编矿井水文地质类型划分报告。
本次矿井水文地质类型划分,主要根据矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井巷探、物探、钻探和化探技术成果、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作的难易程度等确定,其主要内容包括:
(一)矿井所在位置、范围及四邻关系,自然地理等情况;
(二)以往地质和水文地质工作评述;
(三)井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征;
(四)矿井充水因素分析,井田及周边老空区分布状况;
(五)矿井涌水量的构成分析,主要涌水点位置、涌水量及处理情况;
(六)矿井巷探、物探、钻探和化探技术成果分析;
(七)对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评价;
(八)矿井水文地质类型划分及防治水工作建议。
本报告在原有的矿井水文地质类型划分报告(2011版)基础上,主要依靠本矿技术人员,结合矿井地质和水文地质变化情况,通过系统收集和整理南岭矿井揭露的地质和水文地质资料,进一步对各种基础地质资料核实、对比、分析,总结,对实际揭露的水文地质条件进行汇总,经过南岭公司各相关部门技术人员交流探讨,矿各级相关领导把关,集团公司和晋北公司领导指导编制本报告。
本次报告与2011版报告相比,增加了一部分本矿实际的水文地质资料。
1矿井及井田概况
1.1矿井及井田基本情况
山西阳煤集团南岭煤业有限公司系由整合前的清徐县南岭煤矿(2007年整合原清徐县刘家峁煤矿和原清徐县西梁煤矿)和山西清徐桑树洼煤业有限公司整合而成。
1.1.1初步设计概况
2011年7月由山西大地工程咨询设计有限公司编制了《山西阳煤集团南岭煤业有限公司煤炭资源开发利用方案》(供兼并重组用)并经山西省矿业联合会技术服务中心以晋矿联技审字[2011]143号评审通过。
矿井兼并重组整合项目开工报告经山西省煤炭工业厅以晋煤办基发[2010]1347号文进行了批复并同时签发了开工审批卡,建设工期15个月;整合项目延长建设工期经山西省煤炭工业局基本建设局以晋煤基局发[2012]12号文进行了批复,延长建设工期12个月至2013年2月底;再次延长建设工期经山西省煤炭工业局基本建设局以晋煤基局发[2013]60号文进行了批复,延长建设工期5个月至2013年8月底;联合试运转经山西省煤炭工业厅以晋煤办基发[2013]1287号文进行了批复,矿井联合试运转至2014年3月13日。
到目前为止,矿井的改扩建的大部分工程已基本完毕,尚未通过阳煤集团及其它相关主管部门的最后验收,目前矿井处于联合试运转阶段,目前正在进行前置五项的验收工作(单项工程认证、职业病防护设施、从业人员准入和劳动用工管理、通风与瓦斯防治、火工品管理)。
目前,单项工程认证、职业病防护设施、火工品管理已经通过验证,从业人员准入和劳动用工管理、通风与瓦斯防治尚未通过验收。
1.1.2设计工程量、矿井建设完成概况
根据初步设计要求和矿井生产系统以及通风需要,新凿一个回风立井,其余3个利用原有井筒,只将部分井筒内设施进行改造及刷大。
矿井移交生产时,共布置四个井筒,分别为主斜井、副斜井、运人斜井和回风立井。
南岭公司项目工程设计共有95个单位工程,其中88个已全部竣工验收和认证,完成设计的92.63%,已认证工程合格率为100%。
认证结果如下:
矿建单位工程:
设计30个,竣工验收30个,达到设计的100%,合格率100%,优良9个,优良率30%。
土建单位工程:
设计32个,竣工验收26个,达到设计的81.25%,合格率100%,优良5个,优良率19.23%。
安装单位工程:
设计33项,竣工验收32个,达到设计的96.97%,合格率100%,优良7个,优良率21.88%。
1.1.3井田开拓方式
(1)矿井开拓方式设计采用斜井开拓方式,移交生产时共有两个工业场地、四个井筒。
井筒特征见下表1-4。
表1-4井筒特征表
主斜井
(刷大原南岭混合提升斜井)
副斜井
(利用原桑树洼混合提升斜井)
运人斜井
(利用原桑树洼回风斜井)
回风立井
(新建井筒)
井口座标(m)
纬距(X)
4167244.735
4167808.920
4167804.078
4167314.066
经距(Y)
19605366.210
19605042.092
19604990.275
19605343.65
标高(m)
井口(Z口)
+992.592
+1059.686
1068.962
+1000.2
井底(Z底)
+851.036
+865
+865
+735.5
井筒方位角(度)
73°
118°
118°
井筒倾角(度)
21°
22°
24°
90°
井筒垂深(m)
431(斜长)
632(斜长)
587(斜长)
265(深度)
落底层位
2#煤层
5#煤层
5#煤层
8#煤层
井筒净径、净宽(m)
4.4
3.6
2.9
直径7.0
断
面
积
(m2)
净
14.64
9.05
6.49
38.48
掘进
表土及基岩风化段
15.67
10.93
8.45
41.85
基岩段
15.67
10.93
8.45
41.85
主井场地利用原南岭煤矿工业场地,副井场地利用桑树洼煤矿工业场地,回风井场地与主井场地共用。
主斜井刷大原南岭煤矿混合提升斜井,副斜井利用原桑树洼煤矿混合提升斜井,运人斜井利用原桑树洼煤矿回风斜井井,新建一条回风立井。
(2)设计将井田内可采煤层划分为上下两组,4号、5#煤联合布置,8号、9#煤联合布置。
(3)矿井井下大巷沿煤层布置。
大巷主运输方式为胶带输送机运输煤炭;井下辅助运输采用连续牵引绞车牵引矿车方式。
(4)设计采用一井一面达产模式,回采工作面采用综合机械化采煤工艺。
1.1.4水平、采区划分、开采顺序
矿井设置两个开采水平,一水平标高+865m,联合开采上组4号、5#煤层,二水平标高+795m,联合开采下组8号、9#煤层。
井筒落底+865水平,利用暗斜井延深开采+795水平。
设计确定采用下行开采。
即矿井初期开采4、5#煤,后期开采8、9#煤层。
全井田每层煤以F5断层群为界划分为一、二两个采区开采,共8个采区,采区开采顺序为一采区(4号)→二采区(4号)→一采区(5号)→二采区(5号),回采工作面采用两翼交错开采的方式。
采区的开采顺序为前进式,即从井筒附近向边界推进;回采工作面开采为后退式。
矿井采用“一井一面”达产模式,移交生产时,在4#煤一采区布置一个综采工作面达到90万吨/年的生产能力。
1.2位置及交通
1.2.1交通位置
山西阳煤集团南岭煤业有限公司(以下简称南岭公司),位于清徐县东于镇南岭村~米家庄一带,行政隶属于清徐县东于镇。
其地理坐标为:
东经112°10′10″~112°12′38″,北纬37°36′59″~37°39′13″。
南岭公司位于清徐县东于镇西北方向。
307国道、太原至离石高速公路从清徐县东于镇通过,井田有简易公路与清徐县东于镇和307国道相通,距307国道约6.5km,距清徐县城约15km,交通较为便利(图2-1交通位置图)。
全县总面积609平方公里,辖4镇5乡1个街道办事处、192个行政村和6个社区居委会,常住人口34万,享有“文化名城醋都葡乡”的美誉,是以工矿、蔬菜、水果及农副产品等多种经营、全面发展的一个经济强县。
特别是通过近年的建设,已发展成为我省重要的煤焦生产基地,形成了以煤炭为主,兼有焦化、建材、机械、化工等行业的工业体系。
至2008年底,全县国内生产总值达100亿元,乡镇企业总产值101.22亿元,财政收入7.68亿元,农民人均纯收入4601元。
清徐县主要矿产为煤炭,储量资源丰富。
此外铝土矿、石膏、铁矿等资源蕴藏也较丰富,但埋藏较深。
1.2.2矿井范围
根据2012年10月17日山西省国土资源厅颁发的采矿许可证,证号为C140000************2843,有效期限为2012年10月17日—2032年10月17日,矿区范围拐点坐标如下:
1980西安坐标系
1.X=4169726.69Y=19604230.17
2.X=4168651.71Y=19605910.19
3.X=4167924.71Y=19606240.19
4.X=4167968.71Y=19606536.20
5.X=4167151.71Y=19606680.20
6.X=4165931.71Y=19606825.21
7.X=4165966.70Y=19605990.21
8.X=4165626.69Y=19604945.21
9.X=4166831.68Y=19603891.20
10.X=4167991.68Y=19603170.18
井田形状呈不规则形。
南北长约4100m,东西宽约3500m。
井田面积为9.0177km2。
拟批采03#—9#煤层,开采深度1000m—620m标高,生产规模90万吨/年。
1.3矿井及周边地区老窑水分布情况
山西阳煤集团南岭煤业有限公司是由清徐县南岭煤矿(2007年整合原清徐县刘家峁煤矿和原清徐县西梁煤矿)和山西清徐桑树洼煤矿有限公司整合而成,井田周边分布大小8个生产矿井,北邻崔家山煤矿,东邻兴隆煤矿和同亿煤矿,南伴贯中煤矿,西依五七煤矿、瑞鑫煤焦、鑫河煤矿和泽鑫煤矿(见图2-2相邻煤矿示意图)。
现将矿井及周边煤矿叙述如下:
1.3.1井田内矿井
1、原清徐县南岭煤矿
南岭煤矿始建于1992年,1995年投产,2006年根据山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组“关于对《清徐县煤炭资源整合和有偿使用工作方案》的核准意见(晋煤整合办核[2006]7号)”以及“关于对太原市《煤炭资源整合和有偿使用方案》调整的批复(晋煤整合办字[2006]27号)”,原清徐县南岭煤矿、刘家峁煤矿以及新增区(主要为已关闭的东于镇西梁联办煤矿)整合成清徐县南岭煤矿。
根据山西省国土资源厅颁发的采矿许可证1400000722356,清徐县南岭煤矿井田范围由下列9个坐标点连线圈定:
(1)X=4166860Y=19603960
(2)X=4167665Y=19605300
(3)X=4167973Y=19606310
(4)X=4168017Y=19606606
(5)X=4157200Y=19606750
(6)X=4165980Y=19606890
(7)X=4166015Y=19606060
(8)X=4165675Y=19605015
(9)X=4166430Y=19604310
开采深度由890米至680米标高。
矿区面积4.335km2,开采03、2、4、5、8和9号煤层,矿井生产规模核定为15万吨/年。
2、山西清徐桑树洼煤矿有限公司
山西清徐桑树洼煤矿有限公司原为桑树洼股份合作煤矿,属股份制企业,1965年建井,1967年投产,矿井设计生产能力21万吨/年。
2007年山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室以晋煤整合办字[2006]27号“关于对太原市《煤炭资源整合和有偿使用方案》调整的批复”,同意该矿调整为单独保留,根据山西省国土资源厅颁发的证号为1400000721002的采矿许可证,批准开采2、4、8、9号煤层。
井田范围由以下6个拐点组成:
(1)X=4169775Y=19604300
(2)X=4168700Y=19605980
(3)X=4167973Y=19606310
(4)X=4167665Y=19605300
(5)X=4166880Y=19603960
(6)X=4168040Y=19603240
开采深度由960m到670m标高。
矿区面积4.6985km2。
生产规模21万吨/年。
1.3.2周边矿井及小窑
图1-2相邻煤矿示意图
1.清徐县崔家山煤矿
太原市清徐县崔家山煤矿位于清徐县城西北15km处的东于镇虎皮石沟内,行政区划隶属清徐县东于镇管辖。
其地理坐标为:
北纬37°53′28″~37°53′51″,
东经112°16′23″~112°16′34″。
2007年1月5日由山西省国土资源厅换发采矿许可证(有效期至2012年1月),证号:
1400000731003,批准开采2、5#煤层,矿区面积3.2424km2,生产规模30万吨/年。
井田范围由以下6个坐标拐点连线圈定(6度带):
1、X=4169775.00Y=19604300.00
2、X=4170993.00Y=19604680.00
3、X=4170195.00Y=19606105.00
4、X=4170255.00Y=19606600.00
5、X=4168810.00Y=19606780.00
6、X=4168700.00Y=19605980.00
该矿井1996年开始建设,1998年投产,原批准开采2#、5#煤层,设计能力21万吨/年,后机械化升级改造为30万吨/年。
原崔家山老矿井有一对立井,现已关闭。
矿井采用一对斜井的开拓方式,主斜井23度,采用机轨一井的布置方式,井筒净宽3.8m,采用喷锚支护,安装有800mm的皮带机,副斜井28度,安装有猴车,净宽3.4m,采用喷锚支护。
井下大巷出煤采用皮带运输,辅助运输采用调度绞车,采用锚杆支护,工作面采用木棚支护,采用单体液压支柱配合铰接顶梁的走向长壁炮采工艺,全部垮落法管理顶板。
该矿井采用中央并列式通风,主扇三风机2*90kw。
井下安装了瓦斯监控系统。
该矿在本井田无越层越界开采现象,其采空区位于本井田的东北部,距离本井田矿界约230m,采空区积水对本井田同煤层的开采没有影响。
2.清徐县兴隆煤矿
兴隆煤矿于1986年建井,1987年投产后,该矿井田面积2.1678km2,批采03、2、4#煤层,现开采2#煤层,煤层厚度为1.67m左右,煤种为贫煤,设计生产能力为21万吨/年,实际生产能力为21万吨/年。
生产矿井一对斜井,井口坐标为:
主井X=4167479.819Y=19607710.575H=970.621
副井X=4167541.632Y=19607712.002H=976.365
井田内煤层倾角6°,煤层结构简单,发育稳定,井下生产采用长壁式采煤法,煤电钻打眼,放炮落煤。
顶板较稳固,偶有冒顶现象,主、副斜井为砖碹,运输大巷梯形木棚支护,工作面点柱式木支护方式。
主井担负提煤提矸,人车上下、回风。
副井口安装离心式风机,通风采用中央并列式抽出通风方式。
为高瓦斯矿井。
井下涌水量不大,一般为顶板裂隙水,冒顶后石灰岩溶裂隙水,矿井涌水量为10m3/d。
该矿在本井田无越层越界开采现象,其采空区位于本井田的东部,距离本井田矿界约220m,采空区积水对本井田同煤层的开采没有影响。
3.清徐县同亿煤矿
清徐县同亿煤矿为原福泰煤矿和中梁煤矿合并而成,原福泰煤矿于1985年建井,1986年投产,井田面积1.10平方公里,开采2#煤层;中梁煤矿1989年被省煤质委和地矿厅批准开采03、2、4#煤层,但一直未建井生产。
两矿合并后,更名同亿煤矿,新主井于2001年开工。
2004年新主井见03#煤后,沿03#煤层向北100m处见古空,向南20m见空。
同亿煤矿现开采2#煤层,煤层厚度为2.37m左右,煤种为贫煤,设计生产能力为15万吨/年,实际生产能力15万吨/年。
生产矿井一对斜井,井口坐标为:
主井:
X=4166334.130Y=19607818.009H=904.554副井:
X=4166241.428Y=19607539.878H=901.750主井方位50°00′00″,坡度22°,副井方位49°00′00″,坡度25°。
井田内煤层倾角7-12°,煤层结构简单,发育稳定,顶板岩性泥岩、炭质泥岩、细砂岩,底板岩性为泥岩、砂质泥岩,井下生产采用长壁式采煤法,煤电钻打眼,放炮落煤。
顶板较稳固,偶有冒顶现象,主、副斜井为砖碹,运输大巷梯形木棚支护,工作面点柱式木支护方式。
主井担负提煤提矸,人车上下、回风。
生产运输采用串车运输,工作面煤溜子运输。
副井口安装离心式风机,通风采用中央并列式抽出通风方式。
属高沼气矿井。
井下涌水量不大,一般为顶板裂隙水,冒顶后石灰岩溶裂隙水,正常涌水量为26m3/d,每天排水不定时,最大涌水量80m3/d。
该矿在本井田无越层越界开采现象,其采空区位于本井田的东部,距离本井田矿界约280m,采空区积水对本井田同煤层的开采没有影响。
4.清徐县贯中煤矿
贯中煤矿于1987年建井,1989年投产,井田面积4.6091km2,矿井03#煤层未采,2#煤层近于采空,4#煤层于2002年停采,现开掘8#煤层,煤类为无烟煤,设计生产能力为45万吨/年,生产矿井为一对斜井开拓,井口坐标为:
主井:
X=4164010.701Y=19607133.077H=824.994坡度:
20°。
副井:
X=4164010.698Y=19607095.729H=826.851坡度:
25°。
主井方位50°00′00″,坡度22°,副井方位49°00′00″,坡度25°。
井田内煤层倾角3—14°,煤层结构简单,发育稳定,井下生产采用长壁式采煤法,煤电钻打眼,放炮落煤。
顶板较稳固,偶有冒顶现象,主、副斜井为砖碹,运输大巷梯形木棚支护,工作面点柱式木支护方式。
主井担负提煤提矸,人车上下、回风。
生产运输采用串车运输,工作面煤溜子运输。
副井口安装离心式风机,通风采用中央并列式抽出通风方式。
属高沼气矿井。
井下涌水量不大,一般为顶板裂隙水,冒顶后石灰岩溶裂隙水,最大涌水量为80m3/d。
该矿在本井田无越层越界开采现象,在该矿井田北部有古空区与本井田古空区相连,但其井田内煤层底板标高均低于本井田煤层底板标高,其古空区积水也不会对本井田同煤层的开采造成影响。
5.五七煤矿
批采2、3#煤层,现开采2#煤层,于2006年停产,矿井为一对斜井开拓。
井口坐标:
主斜井:
X=4165468.060Y=19605002.553H=911.98
回风斜井:
X=4165433.730Y=19605033.350H=912.13
该矿在本井田无越层越界开采现象,其采空区边界距离本井田矿界约250m,且其煤层底板标高低于本井田煤层底板标高,其采空区积水基本不会对本井田同煤层的开采造成影响。
6.瑞鑫煤焦有限公司
批采2、3#煤层,现开采2#煤层,于2006年停产,矿井为一对斜井开拓。
井口坐标:
主斜井:
X=4166365.437Y=19603925.718H=1018.094
回风斜井:
X=4166336.208Y=19603940.860H=1023.444
该矿在本井田无越层越界开采现象,其东部采空区距离本井田边界约230m,且其煤层底板标高低于本井田煤层底板标高,其采空区积水基本不会对本井田同煤层的开采造成影响。
7.鑫河煤矿
批采2、3#煤层,现开采2#煤层,于2006年停产,矿井为两对斜井开拓。
井口坐标:
中部井口坐标
主斜井:
X=4167400.755Y=19603063.370H=1028.947
副斜井:
X=4167409.151Y=19603029.130H=1090.30
回风斜井:
X=4167528.000Y=19603068.000H=1098.80
东部井口坐标
主斜井:
X=4166974.000Y=19603740.000H=1030.16
副井:
X=4166984.391Y=19603821.034H=1036.190
该矿2#煤层在东部有越界开采现象,据调查其采空区在880m标高下存在积水,积水面积约为3.7551万m2,估算积水量约为2.2809万m3。
但其煤层底板标高低于本井田煤层底板标高,采空区积水基本不会对本井田同煤层的开采造成影响。
8.泽鑫煤矿
批采2、3#煤层,现开采2#煤层。
该矿2#煤层在东南部有越界开采现象,但其煤层底板标高低于本井田煤层底板标高,采空区积水基本不会对本井田同煤层的开采造成影响。
1.3.3小窑
据初步调查,井田内发现有两处古窑窑口,即斜坡古窑和太平古窑,开采2#煤层。
兼并重组后的矿井内03#煤已被采空(蹬空)、破坏,2#煤层部分被采空或破坏。
太平古窑窑口尚存已经填埋处理,斜坡古窑窑口已经填埋目前具体位置不详。
1.4地形地貌
本区地处太原西山煤田南端,地形复杂。
沟谷纵横,切割剧烈。
地势总体东、西高,中间低的态势,最高点位于矿井西部,标高1474.4m,最低点位于矿井南部(沟谷),标高为895.0m,最大相对高差为579.4m。
属剥蚀侵蚀中山地貌。
主斜井井口标高H=992.592,井筒斜长452m,坡度21°;风井井口标高H=995.711。
井筒斜长408m,坡度25°。
1.5气象与水文
1.5.1河流水系
本区属黄河流域汾河水系,区内没有常年性河流,较大沟谷均为季节性水流,平时断续有水或干涸,雨季流量增加。
1.5.2气候、气象
本区为暖温带大陆性气候,四季分明,昼夜温差大,冬季寒冷干燥,春季干旱无雨,夏季炎热多雨,秋季温度适中。
年平均气温10.4℃,最高气温在七月份,平均温度24℃,最低气温在一月份,平均温度-4.9℃;年降水量在249.5mm—495.7mm之间,多集中于七、八、九三个月内。
年蒸发量在1715.6mm—2047.6mm之间;无霜期约190天,全年冻结期为当年10月中旬至次年3月底,最大冻土
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