1402辅运顺槽探放水设计Word下载.docx

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根据其沉积旋回特征又划分为五个岩段（详述见后）。

3、侏罗系中统（J2）

该统为井田内的次要含煤地层，在井田内无出露。

岩性上中部为浅黄、青灰、灰绿色中、粗砂岩，局部夹粉砂岩、砂质泥岩。

该组地层厚度0～81.85m，平均9.41m。

厚度变化大，大部分被剥蚀，只有5个孔见到该层位，变异系数246%，与下伏延安组（J1-2y）呈平行不整合接触。

4、白垩系下统志丹群（K1zh）

在井田西部两处山包上有零星的出露。

岩性下部以灰绿、浅红色砾岩为主，上部为深红色泥岩、砂质泥岩夹细砂岩，具大型斜层理和交错层理。

地层厚度总体呈西厚东薄的变化趋势。

据钻孔资料统计，地层残存厚度0～48.13m,平均7.39m，厚度变化大，全区有12个孔见该煤层，其变异系数为152%。

与下伏侏罗系中统（J2）呈角度不整合接触。

5、第四系（Q4）

该地层按成因可分为：

冲洪积物（Q4al+pl）、残坡积物及少量次生黄土（Q3+4）、风积沙（Q4eol）。

冲洪积物（Q4al+pl）:

分布于井田内各枝状沟谷的谷底，由砾石、冲洪积砂及粘土混杂堆积而成，厚度一般小于5m。

残坡积物及少量次生黄土（Q3-4）：

广泛分布于井田内山梁坡脚地带，由砂、砾石组成，局部地段含少量次生黄土。

厚度最大58.40m。

风积沙（Q4eol）：

分布于井田大部岩性以风积粉细砂为主，呈半月状砂丘、水垄及新月形沙丘等，厚度一般小于15m。

总之，第四系厚度变化较大，据钻孔揭露资料，厚度在0～58.40m，平均21.69m，其变异系数为80%。

角度不整合于一切下伏地层之上。

二、含煤地层特征

井田含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1-2y），沉积基底为三叠系上统延长组（T3y）。

含煤地层底界基本为一向南西倾斜的斜面。

延安组（J1—2y）底界面等高线图。

根据地质填图、钻探成果编制的岩煤层对比图进行综合对比分析，按其沉积旋回特征及含煤性将其划分为五个岩段，现将该组地层由下至上分述如下：

1、第一岩段（J1-2y1）

从延安组（J1-2y）底界至Ⅵ煤组顶板，岩性为各种粒级的砂岩、泥岩、砂质泥岩，含Ⅵ煤组。

其中下部为黄褐色砂质泥岩，含砾粗粒砂岩；

中部为灰白色粗、细粒砂岩，呈透镜状分布；

上部为灰色粉砂岩、砂质泥岩、煤层等。

该岩段在地表没有出露，根据钻孔揭露厚度为0～41.88m，平均25.41m，地层厚度由东北向西南增厚，厚度变化不大，变异系数为37%，与下伏T3y地层呈平行不整合接触。

2、第二岩段（J1-2y2）从（J1-2y1）顶界至Ⅴ煤组顶板，岩性为深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩、灰色粉砂岩等，含Ⅴ煤组。

其中下部以深灰色、灰黑色砂质泥岩为主，次为泥岩，含较完整的动植物化石；

上部以灰色粉砂岩及浅灰色细粒砂岩为主，夹粗粒砂岩。

该地层在地表没有出露，全区赋存，厚度较为稳定，根据钻孔揭露厚度为10.90～36.00m，平均22.64m。

地层由东向西、西南逐渐增厚，变化不大，变异系数为23%。

3、第三岩段（J1-2y3）

从（J1-2y2）顶界至4煤组顶板，主要岩性为各种粒级的砂岩、粉砂岩、泥岩等，含4煤组。

其中下部为深灰色砂质泥岩、泥岩等，含泥灰岩结核，见动物化石；

中部为灰白色粗、细粒砂岩；

上部为灰白色细粒砂岩、灰色砂质泥岩互层。

该岩段在地表没有出露，根据钻孔揭露厚度为20.95～36.24m，平均27.05m，全区赋存，厚度较为稳定，厚度变异系数为15%。

4、第四岩段（J1-2y4）

从（J1-2y3）顶界至3煤组顶板，下部主要岩性由灰白色粗、细粒砂岩组成，局部相变为灰色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩；

上部岩性为深灰色泥岩、砂质泥岩等，夹灰黑色炭质泥岩，含动植物化石；

顶部由细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、煤层组成，含Ⅲ煤组。

该岩段在地表没有出露，根据钻孔揭露厚度为34.42～56.15m，平均42.00m，全区赋存，厚度较为稳定，厚度变异系数为13%。

5、第五岩段（J1-2y5）

从（J1-2y4）顶界至J1-2y顶界即本区K1zh底界，有少部分顶界为J2底界，岩性以灰白色粗粒砂岩及灰色砂质泥岩为主，含2煤组。

中部以砂质泥岩、泥岩为主；

上部以灰白色粗粒砂岩为主，具大型交错层理。

该岩段在地表有零星出露，除H02、H05号孔外，全区赋存，根据钻孔揭露厚度为0～90.09m，平均35.91m。

厚度较为稳定，变化不大，由东向西、向南有加厚的趋势，厚度变异系数54%。

三、地质构造

井田位于东胜煤田的南部，其构造形态与区域含煤地层构造形态总体为一向南西倾斜的单斜构造，地层产状平缓，倾向200°

～260°

，地层倾角小于5°

。

井田内未发现断层，但在中西部地段，煤层底板等高线起伏较大，起伏角一般小于2°

，区内未发现断裂及紧密褶皱，亦无岩浆岩侵入。

就井田含煤地层及各煤层发育情况而言，亦是受区域构造影响所致。

燕山初期东胜隆起区的相对隆起，造成井田含煤地层沉积基底的不平；

燕山早期“填平补齐”的结果，形成了井田内6煤组各煤层的增厚、变薄、尖灭；

以后盆地稳定发展，沉积了6煤组以上地层。

而至燕山期末盆地整体抬升，以致后来遭受强烈剥蚀作用，形成了如今井田内地层的赋存特征。

综上所述，综合评价井田构造属简单类型。

四、煤层的顶、底板质量稳定性

根据钻孔揭露主要煤层为延安组4—2煤层，其顶、底板的工程地质特征取决于岩性、厚度、分布特征及岩性组合特征、RQD值、岩石室内测试抗压强度。

NK1号孔4—2号煤层顶板岩性为砂质泥岩，厚度13.20m，RQD值为76%，岩体完整性中等—好，自然状态下单轴抗压强度18.20Mpa，属软弱岩层，NK1号孔4—2煤层底板岩性为砂质泥岩，厚度2.30m，RQD值65%，岩体完整性中等，自然状态下单轴抗压强度19.50Mpa，属软弱岩石。

由于属软弱岩层，岩石完整性中等—好，泥岩底板在挖掘过程中易发生地鼓及危害。

应在掘进到煤层巷道是加以防水及顶底板支护。

煤层顶、底板稳定性见表

淖尔濠水文补充勘查NK1号煤层顶底板稳定性

孔号

煤层号

顶底板

岩性类别

视密度g/cm3

抗压强度

变形指数

天然抗剪

RQD值

（%）

岩石

质量

级别

完

整

性

自然

Mpa

弹模

E50

泊松比

凝聚力

内摩擦角

（度）

NK1

4-2号

煤

顶板细粒砂岩

2.23

18.0

4.04×

103

0.15

-

80

软弱

好

顶板砂质泥岩

2.30

18.20

4.05×

0.14

4.16

37°

42′

76

底板砂质泥岩

2.34

19.50

5.16×

7.0

32°

35′

65

中等

五、顶底板及层间距

区内含煤最多可达5层，层位相对稳定、可对比的有5层。

其中可采煤层4层，即2-3、3-2、4-2、6-1煤层，其中4-2煤层为全区可采的稳定煤层，2-3、3-2、4-1煤层为局部可采煤层；

其它1层煤,即5-1煤层，区内只有2个点可采，并孤立赋存，本报告将其称为其它煤层（不可采煤层）。

根据所利用的28个钻孔资料统计，各煤层发育特征见煤层发育特征一览表。

煤层发育特征一览表

煤组号

煤层自然厚度（m）

可采厚度（纯煤）（m）

层间距（m）

可采程度

稳定程度

最小值－最大值

平均值（点数）

2煤组

2-3

0—3.25

0.95（28）

0.97-3.25

1.93（11）

5.05—21.27

13.80（14）

局部可采

不稳定

3煤组

3-2

0—2.22

0.79（28）

0.80—1.66

1.05（12）

26.85—47.56

35.52（24）

4煤组

4-2

2.20—4.52

3.66（28）

2.20—4.52

3.66（28）

全区可采

稳定

43.20—19.21

32.04（25）

5煤组

5-1

0—2.12

0.59（28）

0.85—1.84

1.35

（2）

不可采

极不稳定

5.01—27.92

13.28（21）

6煤组

6-1

0-1.65

0.61（28）

0.80-1.65

1.11（9）

一、可采煤层

（一）2—3煤层

位于2煤组中下部，区内西部发育，局部可采。

据钻孔统计：

煤层自然厚度0～3.25m，平均0.95m。

可采厚度0.97~3.25m，平均1.93m。

该煤层结构简单，不含夹矸。

层位较稳定，厚度变化较大，在区内的中部较厚，而东部尖灭。

全区28个穿过点（包括区外8个），其中15个见煤（包括区外5个），11个可采（包括区外5个），13个零点（包括区外3个），煤层厚度变异系数110%，点可采系数39%，全区面积25.695km2，可采面积10.68km2，面积可采系数42%。

2—3煤层为对比基本可靠、局部发育、局部可采的不稳定煤层。

与下部的3-2煤层间距5.05～21.27m，平均13.80m，由南北向北间距增大,间距变异系数34%。

顶板岩性主要为砂质泥岩、细粒砂岩，底板岩性主要为灰白色细粒砂岩。

（二）3-2煤层

位于3煤组下部，局部发育，局部可采。

煤层尖灭带位于东部的H02、H06孔一带和中部的H01号孔周围。

不可采区主要分布在西部。

煤层自然厚度0～2.22m，平均0.79m。

可采厚度0.80~1.66m，平均1.05m。

该煤层结构简单～较简单，不含到含1层夹矸。

层位较稳定，厚度在井田内变化较大，总体向西北增厚，其变异系数68%。

全区28个穿过点（包括区外8个），其中有24个见煤点，4个尖灭点（区外1个），见可采煤层12个点（包括区外4个），点可采系数43%，可采面积8.23km2，面积可采系数32%。

3-2煤层为对比基本可靠、大部发育局部可采的不稳定煤层。

与下部的4－2煤层间距为26.85～47.56m，平均35.52m，中西部间距加大，总体由东向西、由南向北有加大的趋势，间距的变异系数15%。

顶板多以砂质泥岩为主，底板多为细粒砂岩。

（三）4-2煤层

位于4煤组下部，全区发育且可采。

煤层自然厚度2.20～4.52m，平均3.66m。

可采厚度2.20～4.52m，平均3.66m。

厚度变化不大，总体由北东向南西增厚,厚度变异系数12%。

煤层结构简单，不含夹矸。

全区28个穿过点,全部为可采,点可采系数100%,全区可采,面积可采系数100%，为对比可靠、全区可采的稳定煤层。

与下部的5－1煤层间距19.21～43.20m，平均32.04m，由南向北、由东向西间距渐增大,间距变化小,变异系数15%。

煤层顶板为细粒砂岩及砂质泥岩，底板多以细粒砂岩为主,次为泥岩。

（四）6-1煤层

位于6煤组中下部，区内大部发育且局部可采，可采区仅在西北部边界处。

煤层自然厚度0～1.65m，平均0.61m；

可采厚度0.80~1.65m，平均1.11m。

该煤层结构简单，含1层夹矸。

煤层层位较稳定，厚度由南向北,逐渐增厚,规律较明显。

煤层厚度变异系数80%，28个穿过点（包括区外8个），22个见煤（区外7个），6个零点（区外1个）,见可采点9个（包括区外4个），点数可采系数32%，可采面积5.06km2，面积可采系数20%。

6—1煤层为对比基本可靠、局部发育、局部可采的不稳定煤层。

与上部5—1煤层间距5.01～27.92m，平均13.28m，由东向西间距增大，其间距的变异系数为36%。

顶板岩性主要为砂质泥岩,其次为泥岩，底板岩性主要为砂质泥岩、细粒砂岩。

二、其它煤层

5-1煤层

位于5煤组中部，大部发育不可采。

煤层自然厚度0～2.12m，平均0.59m。

可采厚度0.85~1.84m，平均1.35m。

该煤层结构简单，一般不含夹矸。

层位稳定，厚度变化不大，总体由东北向西南增厚。

煤层厚度变异系数87%，28个穿过点，26个见煤，只有2个可采点（包括区外1个）。

5—1煤层为对比较可靠、全区大部发育而不可采的极不稳定煤层。

顶板岩性主要为砂质泥岩和泥岩，底板岩性主要为砂质泥岩。

第二章水文地质

一、区域水文地质条件

1、自然地理

矿区的自然地理条件、地质条件奠定了矿区的水文地质条件，并控制了地下水的赋存条件。

矿区的地形是北高南低，中间高两边低，中间形成了地表分水岭，也是浅层地下水分水岭，两边形成依地下分水岭为界的两个小型的古冲沟盆地。

矿区内全被第四系风积沙覆盖，形成了小型波状起伏沙丘地貌特征，地下水埋藏浅，地表植被良好。

根据东胜地区年平均降水为312mm，多数降水集中在7—9月份，矿区内地形比较平缓，沟谷不发育，地质径流条件差，而且全被沙层覆盖，大气降水80%入渗到沙层中，补给第四系砂层含水层，形成比较丰富的古冲沟盆地浅层地下水。

2、矿区内含水层

根据4个钻孔抽水试验资料显示，NK1水位埋深11．10m，水位标高1308.90m单位涌水量q=1.75L/s·

m,渗透系数k=6.25m/d，降深11.10m，单孔涌水量Q=19.44L/s.

NK2水位埋深4.40m,水位标高1295.60m，单位涌水量q=1.64L/s·

m，渗透系数k=4.5m/d,降深11.55m，单孔涌水量Q=18.89L/s。

NK3水位埋深6.60m,水位标高131313.40m，单位涌水量q=1.76L/s·

m，渗透系数k=4.69m/d,降深10.92m，单孔涌水量Q=19.17L/s。

NK4水位埋深11.60m,水位标高1273.40m，单位涌水量q=1.87L/s·

m，渗透系数k=4.70m/d,降深10.89m，单孔涌水量Q=19.72L/s。

根据以上抽水试验计算的水文地质参数预算第四系（Q4）含水层大气补给量为624万m3/年，储存量（静储量）Q=672万m3，井筒巷道主要含水层（Q4）涌水量为408m3/h.

根据地下水的类型及水力性质，矿区内划分为：

（1）第四系（Q4）松散砂层孔隙潜水含水层及侏罗系（J1-2）砂层孔隙裂隙承压含水层。

第四系（Q4）松散砂层孔隙潜水含水层，分布面积广，厚度变化大，2.44—59.80m，地形高的山梁（标高在1330m）厚度薄，分布在冲沟盆地中心（标高在1316、1309、1278m），低洼地形厚度大，含水层厚度10—50m，平均30m，岩性主要以风成沙—细沙及湖相萨拉乌素组细—中砂为主，夹有粉细砂。

含水层的透水性及富水性强水位埋藏深度4.40—11m,水位标高在1308.90—1281m,渗透系数K＝5.16—18.13m/d，单位涌水量q＝2.69—5.56L/s.m，为矿化度＜1升/克的淡水，水化学类型为Hco～Ca·

Mg型水，地下水水质良好，可做为生活饮用水，该含水层为富水性强的含水层。

（2）侏罗系（J1—2）延安组多层状砂岩孔隙裂隙承压含水层，岩性以灰白色、灰色中—粗砂岩为主，含水层厚度15.8—24.33m，地下水水位深度28.80—40.33m，水位标高1271.77—1280.24m，单位涌水量q＝0.004-0.008L/s.m，渗透系数K=0.0203—0.0635m/d，水化学类型为HCO3-Ca型水含水层，该含水层透水性差，富水性弱，为弱含水层。

二、矿区内隔水层

位于4-2煤组顶板以上，泥岩,砂质泥岩厚度9.9—21.67m,隔水层比较稳定，隔水性能较好。

三、矿区内地下水补给径流及排泄

大气降水是矿区内地下水唯一的补给来源，浅层砂层含水层（Q4）地下水的径流及运动受东西两个小型古冲沟盆地控制，地下水向盆地中心径流，构成盆地中心地下水由北向南径流、排泄。

两个盆地中浅层地下水没有联系或使个别地带也有少量联系，但也很差。

地下水的运动有两种方式，一种是水平运动，一种是垂直运动。

基岩（J1—2）孔隙裂隙承压水，基岩裸露区受降水补给，覆盖区受浅层地下水渗透补给，且补给较弱。

四、矿区充水含水层

1、第四系（Q4）松散砂层潜水层是矿井主要充水含水层，富水性强，水量大，距煤矿开采4-2煤层间距只有55-70米，冒落带高度加裂隙带高度58米左右，对矿井开采威胁性最大。

2、侏罗系延安组（J1-2Y）砂岩孔隙、裂隙承压含水层，是矿井的直接充水含水层，但富水性弱水量小。

五、地表水系

井田内水系不太发育，仅有少量宽缓的小型沟谷，均为间歇性沟谷，无常年地表迳流，只有在雨季暴雨过后会形成短促的洪水，所有沟谷均向东南汇入乌兰木伦河。

六、周边煤矿

本井田内无老窑及生产小窑，西部为神华乌兰木伦煤矿，乌兰木伦煤矿的东部边界与本井田的西部边界重合。

井田北部为神东矿区水源保护区，该区域未有煤矿存在。

井田东部有两座煤矿和本井田紧邻，两煤矿分别是鄂尔多斯市金利源煤炭有限责任公司闫家渠煤矿和伊金霍洛旗京蒙煤矿，其井田边界与本井田东部边界重合，本井田南部为赛蒙特尔井田。

第三章涌水量预算及分析

一、矿井涌水量预算

开采的主要煤层是侏罗系延安组（J1—2）四号煤组，延安组砂岩孔隙裂隙承压含水层，是煤矿开采的直接充水含水层，以往抽水资料反映水量很小，单位涌水量Q=0.00398—0.0082L/s.m，渗透系数K=0.0246—0.0635m/d，矿井涌水量预算为首采区57.23m3/h,全矿井100.25m3/h。

根据临近赛蒙特煤矿实际正常涌水量800m3/h，最大涌水量1900m3/h。

两个矿都是开采延安组煤层，矿井预算涌水量相差很大，据调查了解赛蒙特煤矿矿井涌水量大的原因是第四系砂层地下水渗透矿井造成。

二、首采区及主采区矿井涌水量预测

1、首采区涌水量预算

采用井筒检查孔单孔稳定流抽水试验延安组（J1-2Y）砂岩含水层渗透系数K=0.0635m/D,用“大井法”预算首采区正常涌水量为95m3/h.若一旦巷道冒顶或者有沟通与第四系（Q4）松散砂层含水层产生水力联系，首采区用水量会达到500m3/h左右。

Q=1.366K

K—0.0635m/DR0—996m

H—141mr0—620m

M—20mh—0

2、矿井涌水量预算

矿井涌水量预算方法和首采区相同，主采区面积扩大所采用的引用半径r0=2073mR0=2428mk=0.0635m/D

涌水量预测为316m3/h左右，根据NK1孔—NK2孔水文地质剖面，延安组（J1-2y）主要可采煤层4-2煤层，距第四系（Q4）松散砂层含水层间距只有50m左右，采区在第四系富水区。

采区巷道长，面积大，受第四系砂层地下水威胁更大，一旦地下水涌入采掘巷道，矿区涌水量会成倍增大，预测矿井未来矿井最大涌水量预测在1800m3/h左右。

三、涌水量分析及矿井防治水方法措施

1、矿井涌水量

延安组（J1-2）就各地质砂岩孔隙裂隙水含水层含水性差，富水性弱为弱含水层，巷道正常采掘不破坏上部泥岩砂层泥岩隔水层，预算矿井正常涌水量首采区95m3/h，矿井316m3/h。

巷道冒顶或者有地质构造断层，破坏上部隔水层与第四系（Q4）砂层含水层,地下水勾通矿井涌水量预测首采区最大涌水量900m3/h，矿井最大涌水量1800m3/h。

2、矿井防治水方法及措施：

①为了进一步核实矿井涌水量，基岩孔隙裂隙承压含水层与第四系（Q4）砂层孔隙潜水之间的水力联系，地下水动态等要进行一定量的水文地质勘探及群孔抽水试验，落实水文地质参数。

②井下地质工作很重要，观测地层变化，观测巷道掘进中滴水、淋水、潮湿，现象分析其原因。

③掘进中一定要采取“有疑必探，先探后掘，先排后掘”的原则。

④掘进中巷道水量增大，查清原因若分析有第四系砂层地下水渗入，必须对第四系地下水进行疏干排水。

第四章瓦斯、煤尘、煤的自燃性、地温及其它

一、瓦斯

据钻孔瓦斯测定成果，各可采煤层甲烷含量均在0.00～0.04ml/g·

燃之间。

自然瓦斯成分中甲烷含量在0.00～1.89%之间，瓦斯分带为二氧化碳～氮气带，属瓦斯风化带。

钻孔瓦斯测试成果表

煤层

瓦斯含量（ml/g·

燃）

自然瓦斯成分（%）

瓦斯分带

CH4

CO2

C2～C6

N2

0.00～0.01

0.01

（2）

0.07～0.22

0.15

（2）

0.00～1.53

0.77

（2）

8.75～13.29

11.02

（2）

85.18～91.25

96.81

（2）

0.00

（1）

二氧化碳—氮气带

0.00～0.02

0.01（3）

0.04～0.26

0.14（3）

0.00～1.69

0.56（3）

5.32～7.76

6.40（3）

92.20～94.68

93.04（3）

二氧化碳—氮气

0.00～0.04

0.01（5）

0.03～0.33

0.12（5）

0.00～1.89

0.69（5）

1.44～21.41

8.74（5）

78.59～96.69

90.62（5）

（2）

钻孔瓦斯含量虽不高，但煤矿在生产时，还应加强通风，对井下瓦斯进行严密监测。

二、煤尘

煤尘爆炸的影响因素很多，但最主要是煤的挥发分，煤中挥发分越高，引起煤尘爆炸的可能性越大。

本区各可采煤层的干燥无灰基挥发分产率较高，