某某工程掘进工作面探放水设计Word格式文档下载.docx

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1、严格遵照有关施工规范、技术规程的要求进行。

2、依据现有图纸及特殊工种的标准执行相应的国家及行业最新规范、规程。

第二章矿井概况

一、地形地貌

井田位于太行山南段西侧，地貌属构造剥蚀中低山区。

区内沟谷发育，多成“V”字形展布，切割较破碎，地形坡度多为5°

～15°

，井田内地层大部分被第四系黄土覆盖，基岩零星出露。

井田内总的地势为北部高南部低，最高点位于井田内东北部山梁上，海拔为802.1m，最低点位于井田内西南部沟谷内，海拔653.3m，相对高差为148.8m。

二、水系

本区属黄河流域沁河水系获泽河支流，获泽河从井田外南部约9km处由西向东流过，发源于沁水县土沃乡白桦苓小河湾，自西北向东南从县城西部的原坤村入阳城境内，于白桑乡坪头庄东汇入沁河，全长约75km，流域面积约842km2，其中阳城县境内长约56.6km，流域面积约560.8km2，年径流量3870万m3。

井田内无常年性河流和大的地表水体，雨季降水沿沟谷自然向井田外南部西河排泄，西河发源于阳城县将军腰，自西向东流经西沟、王曲等地，在阳城县城南关南河口汇入获泽河。

三、气象

本区属东亚暖温带大陆性气候，一年内四季分明。

据阳城县气象部门最近40年的统计资料：

无霜期184天左右，气候干燥，多年平均降水量583.9mm，最大年降水量为895.7mm（2003年），最小年降水量为335.2mm（1965年），最大日降水量为144.7mm（1982年8月1日），最大每小时降雨量为49.3mm。

雨季多集中于七、八月，多年平均蒸发量1735.7mm，超过降水量的近三倍；

旱季为12月到翌年2月，多年平均气温11.8℃，6～8月气温最高，极端最高温度可达40.2℃（1966年6月22日），12月至翌年2月气温最低，极端最低温度为﹣19.9℃（1958年1月16日）；

每年11月至次年3月为冰冻期，最大冻土深度为39cm，结冻期与降雪从11月至翌年3月；

冬春多为西北风，夏秋多为东南风，风力一般3～4级。

四、瓦斯、煤尘爆炸性、自燃性、地温及冲击地压

（一）瓦斯

根据晋城市煤炭工业局晋市煤局安字[2010]1175号文：

2010年矿井瓦斯等级鉴定情况，绝对瓦斯涌出量为1.45m3/min，绝对涌出量为1.45m3/min，属低瓦斯矿井；

和矿井历年的瓦斯等级鉴定推断，该工作面属低瓦斯工作面。

（二）煤尘爆炸性

据山西省国家煤及煤化工产品质量监督检验中心2010年09月17日对掘进工作面3号煤层原煤样煤尘爆炸定性分析：

火焰长度（mm）为0，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量（%）为0，煤尘云最低着火温度为>

1000℃，煤尘层最低着火温度为>

400℃，鉴定结论为煤尘无爆炸性。

综上所述，井田内3号煤层煤尘无爆炸性，但生产中也要做好矿井防尘工作，确保职工身体健康，矿井财产安全。

（三）煤尘自燃性

据山西省国家煤及煤化工产品质量监督检验中心2010年09月17日对掘进工作面3号煤层原煤样煤的自燃倾向性测试：

煤的吸氧量为1.23cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅲ，自燃倾向性为不易自燃。

（四）地温及地压

参考区域资料，地温梯度为1.6℃/百米，恒温带深度在65m左右，温度约23.2℃；

矿井范围及邻近煤矿均未发现地温和地压异常现象，该井田应属地温和地压正常区，不存在热害、冲击地压危害。

第三章水文地质

第一节区域水文地质

区域位于沁水块坳的南端，本区属黄河流域沁河水系获泽河支流。

沁河发源于沁源县霍山东鹿二神沟，流经沁源、安泽、沁水、阳城、泽州等地，在河南省武陟县南贾村注入黄河。

获泽河从井田外南部约9km处由西向东流过，发源于沁水县土沃乡白桦苓小河湾，自西北向东南从县城西部的原坤村入阳城境内，于白桑乡坪头庄东汇入沁河，全长约75km，流域面积约842km2，其中阳城县境内长约56.6km，流域面积约560.8km2，年径流量3870万m3。

区域水文地质单元为延河泉域，井田即处于延河泉域西北部径流区范围内（见图4-1）。

延河泉是我省少数的几个岩溶大泉之一，位于阳城县马山村沁河河谷西侧，是沁河河谷近20km范围内一系列泉群出露地的最大露头。

据1982—1989年监测资料，多年平均流量为3.39m3/s，最大流量6.32m3/s（1984.9.15），最小流量2.36m3/s（1988.3.10），泉水出露高程为453.87m。

延河泉域范围东北边界以沁河流域分水岭为界；

西北部可溶岩区以地形、地下水分水岭为界；

东边界南段以高平－晋城断裂带为界，南段主要以地表分水岭为界，局部可与三姑泉域沟通。

区域内主要地下水（按含水介质分）有：

松散岩类含水岩组、碎屑岩类含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐类含水岩组、碳酸盐类含水岩组。

一、松散岩类含水岩组

指第四系松散沉积物含水岩组，呈带状分布于沁河及其支流中，组成河漫滩及一级阶地，由亚砂土夹细砂或卵石组成。

地下水埋藏类型以潜水为主，含水层厚度不大，水位埋深一般较浅，富水性差异较大，单位涌水量为0.228～4.64L/s·

m，受大气降水影响，季节性变化大，一般富水期在7～9月份，水质类型为HCO3·

SO4-Ca型水，水质较差。

该含水岩组地下水主要接受大气降水及煤矿排水补给，向河谷下游排泄或下渗补给其下基岩裂隙含水层。

地下水水位、水量动态变化比较显著。

二、碎屑岩类含水岩组

指二叠系砂岩含水岩组。

地下水埋藏类型以潜水为主。

主要接受大气降水补给，其富水性取决于裂隙发育程度，一般富水性较差。

地下水位受地形影响因地而异。

排泄方式主要为向下补给碎屑岩夹碳酸盐类含水岩组或在地表有利部位以下降泉的形式排泄。

但由于区域广泛开采煤层，矿坑疏排地下水致使该含水岩组中地下水位降低，水量减小。

据井泉调查资料：

水温16℃，水质类型为HCO3·

SO4-Ca·

K+Na型水。

三、碎屑岩夹碳酸盐类含水岩组

指石炭系太原组砂岩及灰岩含水岩组，地下水埋藏类型为承压水。

该含水岩组主要接受上部碎屑岩类裂隙水的补给，局部接受松散岩类孔隙水或大气降水的补给，其富水性决定于砂岩及灰岩的裂隙与岩溶发育程度，据区域资料，单位涌水量一般为4.4×

10-5～4.4×

10-4L/s·

m，渗透系数3.1×

10-4～3.1×

10-3m/d，水质类型为HCO3·

SO4-Ca型水。

四、碳酸盐岩类含水岩组

指奥陶系碳酸盐岩含水岩组，为本区最主要的含水层，具有埋藏深，厚度大，承压水头较高的特点。

从区域水文地质条件来讲，含水层岩溶裂隙较发育，富水性一般较好，水质良好，水质类型为HCO3-Ca·

Mg型水，主要接受裸露灰岩山区大气降水补给，其次为地表水及上部含水层地下水通过断裂向深部的渗漏补给，经径流区向东南部延河泉排泄。

第二节矿井水文地质

区内沟谷发育，切割较破碎，井田内地层大部分被第四系黄土覆盖，基岩零星出露。

井田内总的地势为北部高南部低，相对高差为148.8m。

一、井田内主要含水层

1、松散岩孔隙含水岩组（孔隙水）

该含水层主要为第四系松散沉积物，岩性为砂质粘土夹砂、砾石，据水文地质调查；

其含水层埋藏较浅，渗透性强，富水性较差，受季节变化影响较大。

因煤矿开采，该含水层处于疏干～半疏干状况。

2、碎屑岩裂隙含水岩组（裂隙水）

该含水岩组主要指上、下石盒子组及山西组，含水层主要为K9、K8、K7等砂岩，其中除K9砂岩含水层因距煤层较远，与煤层之间又有厚层的泥岩及砂质泥岩隔水层，对煤层的开采影响较小外，其余两层砂岩含水层均对3号煤的开采有不同程度的影响。

据邻区钻孔抽水实验结果，山西组含水层单位涌水量q=0.0246l/s.m，渗透系数k=0.118m/d。

3、碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组（裂隙岩溶水）

该地层埋藏较深，主要含水层为K2、K3、K5灰岩，富水性变化大，其间夹数层泥岩、砂质泥岩等隔水层，相对削弱了各含水层之间的水力联系。

15号煤层的直接充水含水层为K2灰岩。

资料表明该灰岩岩溶裂隙

不发育，冲洗液消耗量及水位无明显变化，三层灰岩透水性差，富水性较弱且不均匀，单位涌水量0.001～0.029L/s·

m，渗透系数0.05～0.33m/d，水质类型属HCO3·

SO4或SO4·

HCO3-Ca·

Mg型水。

4、碳酸盐岩岩溶含水岩组（岩溶水）

井田内中奥陶统地层埋藏较深，为石灰岩岩溶裂隙含水层组，含水空间以岩溶裂隙为主，岩溶裂隙发育及富水性具有随深度的增加而增强即上弱下强的特点。

据区域资料，奥灰含水层段主要为上、下马家沟组部分层段，岩溶裂隙较发育，富水性好，峰峰组含水性较弱。

据井田西侧的阳邑村岩溶深井抽水试验资料，奥灰岩溶水水位深度在195.61m，涌水量23.373吨/时，单位涌水量0.898L/s.m，奥灰水位标高为499.39m。

二、地下水的补给与排泄条件

中奥陶统马家沟组灰岩为区内富水性相对较强的含水层，主要接受大气降水补给，局部接受河道地表水渗透补给及上覆含水层的越层补给，集中向南东方向的延河泉排泄，延河泉出露标高453.87m，泉水流量3.07m3/s（1990年），近年来有下降趋势。

根据补给区与排泄区的分布位置和钻孔水位标高分析，中奥陶统灰岩岩溶地下水总的流向由北西向南东。

石炭系、二叠系地层由于具有含水层、隔水层相间成层的特点，大气降水及地表水对地下水的补给存在不利因素，特别是深部岩层裂隙不发育，接受大气降水及地表水的补给主要受地形控制，在切割较深处以裂隙下降泉的形式排出地表，只有少部分垂向补给深部含水层。

第四系松散含水层多沿山坡及沟谷低凹地带分布，在山麓及基岩附近的第四系残坡积含水层主要接受大气降水补给及基岩风化裂隙水补给，向地形低凹处排泄。

大面积分布的第四系上更新统黄褐色亚粘土，垂直裂隙发育，透水性强，而富水性较弱，其下覆的第四系中更新统棕红色亚粘土，透水性较弱，因此在上更新统与中更新统亚粘土接触带附近易形成富水带。

沟谷中呈带状分布的第四系全新统砂砾石层主要接受地表水及大气降水的补给，向下伏地层及地形低凹处排泄。

三、井田内主要隔水层

1、太原组底部及本溪组泥岩、铝质泥岩隔水层

该隔水层位于15号煤层之下，岩性致密细腻，厚度一般约20m，对于太原组含水层与奥灰岩溶含水层之间起到了较好的隔水作用，阻隔了奥陶系岩溶水和上覆各含水层的水力联系，为井田良好的隔水层。

2、石炭系、二叠系灰岩、砂岩含水层之间的层间隔水层

石炭系、二叠系各灰岩、砂岩含水层之间，均分布有厚度不等的泥岩、砂质泥岩等泥质岩层，其岩性比较致密，不透水，厚度多为4～15m，阻隔了各含水层之间的水力联系，起到了层间隔水作用。

但在近地表段，由于受风化作用影响，裂隙发育，不同程度地破坏了其隔水性能。

四、矿井充水因素分析

（一）矿井充水来源

1、大气降水：

大气降水通过不同成因的基岩裂隙及松散堆积物孔隙在裂隙沟通的情况下进入矿井，成为矿井充水的间接但重要的补充来源。

矿井涌水量受降水的季节变化影响，具明显的动态变化特征。

2、3号煤层直接充水含水层为其上部的砂岩裂隙含水层，富水性弱，水文地质条件简单，由于采空塌陷所产生的导水