煤矿11608回风巷探放水设计目 录第一章 概况2一、水文地质情况2二、邻近矿井开采及涌水情况12三、封闭不良钻孔情况12四、主要积水区、主要含水层与主要开采煤层之间的关系12五、矿井水文地质特点、水患类型及威胁程度分析、可能发生突水的地点和突水量预计。14六、矿井水文安全条件评价18七、煤层顶底板情况19八、巷道布置及支护说明19九、排水系统20第二章 探放水设计及安全技术措施20一、探放水设计20二、探放水安全技术措施2211603运输下山探放水设计为认真贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，防止和减少水害事故发生，保障本矿职工生命安全，结合本工作面的实际情况，编制11608回风巷掘进工作面探放水设计。编制依据：（1）煤矿防治水规定（2）煤矿安全规程2016年版（3煤矿开采方案设计安全专篇（变更）（4）煤矿开采方案设计（变更）第一章 概况一、水文地质情况1.地层含、隔水性（1）含水层岩组含水层P3c及P2m为石灰岩及燧石灰岩，分布有岩溶裂隙、岩溶管道及岩溶溶硐水，为含水性强的岩溶溶硐水。长兴组（P3c）：主要为灰，深灰色中至厚层状质岩，燧石灰岩，泥质灰岩组成，常夹黄灰色砂岩，泥质粉砂岩，钙质粉砂岩钙质泥岩及12层炭质泥岩或煤层，厚1025米。该层为含水层。与下覆龙潭组成整合接触。距可采煤层M16为75m，M23煤层为120m。二选系中统茅口组（P2m）为灰色石灰岩，夹少量燧石结核、此层厚100米。该层为含水层。距可采煤层M23为45m，M16煤层为95m。（2）隔水层岩组隔水层下T1y1为钙质泥岩，粉砂质泥岩夹薄层及透镜状泥灰岩，为含水性弱的裂隙机。P3l为泥岩、粉砂岩、粘土岩及煤层等， 该层位于第四系下层，为隔水层，该层阻断了地表水与下伏地层的联络。龙潭组第三段（P3l3）为灰，深灰色薄至中厚层粉砂岩、粘土岩夹少量砂岩，煤线（层）含煤10余层，单层厚0.202.20米，该段厚约75m。龙潭组第二段（P3l2）下部为灰，灰绿、深灰色薄至中厚层粉岩、粘土岩夹钙质粉砂岩及煤线（层）含煤10余层，多为薄煤层，厚0.152.00米，可采及局部可采层23层，煤厚0.62.00米，其中M16为主采煤层，厚12米，根据三个钻孔资料数据该段厚5060米。龙潭组第一段（P3l1）为灰、深灰色薄至中厚层粉砂岩，钙质粉砂岩及煤线（层），含煤20余层，单层厚0.252.00米，可采煤一层（M23）厚1.002.00米。M23为区域主采煤层，亦为P3l2与P3l1的分界线。根据三个钻孔资料数据。本段厚约1420米。钻孔揭露底部有一层灰色玄武岩，厚8.330.5米，与茅口灰岩呈假整合接触。综述：P3l主要为基岩裂隙水，含水性较弱。第四系(Q)：为残坡积粘土、亚粘土、含砾粘土及人工填土等，零星分布区内缓坡地带，不整合覆盖于各时代地层之上，厚610m。矿区内覆盖的第四系，为孔隙水含水较弱，为弱含水层。2、断层导水性矿区位于北东一南西向的四角田背斜南东翼，东瓜寨正断层南部之西盘。区域构造主体为北东一南西向展布，其形态完整、宽缓、两翼对称。矿区内有一近东北向延伸的逆断层F26，倾角79，断距约75m，位于矿区中西部，断层水（隐伏）、顶底板含水层水、断层、陷落柱等构造含水突然涌水将对矿井生产和职工安全造成威胁。3、水文地质类型矿山含水层有P3C+d、P2m；隔水层为T1y1，裂隙弱含水的P3l，P3l地层也有粘土岩、泥岩、玄武岩具隔水性。叙述如下：长兴组（P3c）：该层为含水层。与下覆龙潭组成整合接触。距可采煤层M16为75m，M23煤层为120m。长兴组（P3c）上部为大隆组（P3d），三叠系下统夜郎组（T1y）及第四系（Q）。三叠系下统夜郎组（T1y）为隔水层，阻断了地表水与长兴组（P3c）的联络，因此长兴组（P3c）含水层的补给水主要为裂隙补给水，因此长兴组（P3c）冲水型是不强的，本层与M16可采煤层之间有75m厚的龙潭组第三段（P3l3）地层，龙潭组第二段（本层具有隔隔水性）下部为灰，灰绿、深灰色薄至中厚层粉岩、粘土岩夹钙质粉砂岩及煤线（层）含煤10余层，多为薄煤层，因此含水层对开采影响不大。茅口组（P2m），为强含水层，该层位于煤层底部，距可采煤层M23为36m，茅口组与M23煤层之间有一层灰色玄武岩，玄武岩厚8.330.5m，玄武岩为隔水层，隔断了Mm23煤层与茅口组含水层的联络。茅口组上距M23煤层为20-50m，平均距离约为36m，因茅口组对矿井M煤层的开采具有一定的影响。煤层底板存在高承压含水层。但开采M23煤层，主要开拓巷必须布置在M23煤层顶板，尽量不要布置在M23煤层底板，以免破坏了Mm23煤层与茅口组含水层之间的玄武岩为隔水层，导致矿井突水。因此如果主要开拓巷道布置M23煤层顶板，矿井必须制定矿井疏水降压的措施。本矿井M23煤层主要开拓巷道布置在M23煤层顶板。矿区位于北东一南西向的四角田背斜南东翼，东瓜寨正断层南部之西盘。区域构造主体为北东一南西向展布，其形态完整、宽缓、两翼对称。矿区内有一近东北向延伸的逆断层F26，倾角79，断距约75m，位于矿区中西部，断层水（隐伏）、顶底板含水层水、断层、陷落柱等构造含水突然涌水将对矿井生产和职工安全造成威胁。矿区内小煤窑开采历史悠久，老窑积水相互勾通，近期煤层大量开采，又可形成新的采空区增加的积水后患。当煤层开采时，如打通老窑积水，必然对煤层开采带来大的充水隐患，应引起足够重视。综上所述，开采煤层并强化大气降水与煤层开采区的水力联系，大部处于最低侵蚀基准面1310m之下，M16和M23煤层开采部份位于小黄河侵蚀基准面以下，小黄河位于矿区西面1.2Km处，对矿区可开采影响不大。但煤层最低开采标高为+1240标高，低于当地最低侵蚀基准面+1310m。因此，开采中必须保留足够的保护煤柱，确保巷道和采面安全。矿井地质构造变化比较大，采空区较多，断层F26贯穿整个矿井，为矿井的主要导水断层。矿区内各含、隔水层与煤层的层位关系见图下图：矿区综合水文地质柱状图4矿井涌水量预测现根据矿区特点和已有资料，选择比拟法对矿井涌水量进行预测，计算矿井最低开拓水平的正常和最大涌水量。矿井最低开拓水平标高为1240m。（1）已采矿井与未来矿井的相似性CD1生产矿井和未来生产矿井，两者所在位置的地层结构相同。故两者之间具有一定的相似性。（2）计算公式：式中：Q预测矿井未来涌水量(m3/d)；S未来开采区地下水水位降深(m)；F未来开采矿区面积(km2)；Q1已知矿井实测涌水量(m3/d)；S1已采矿井地下水水位降深(m)；F1已知矿井采区面积(km2)。（3）计算参数的确定已知矿井涌水量(Q1)：经调查CD1原永盛煤矿矿井涌水量，平均为180m3/d，最大涌水量为450m3/d。已知矿井开采区面积(F1)：CD1现矿井的采空区面积0.12km2。已采矿井地下水水位降深(S1)：根据钻孔资料(静止水位标高1420m)及已采煤层底板(标高1350m)等情况，取采矿前地下水位标高与现在巷道最低标高之差，即为已采矿井地下水水位降深，为70m。未来开采区面积(F)：矿区开采限于矿界范围内，约为1.28km2。未来矿井地下水水位降深(S)：根据钻孔资料(静止水位标高1420m)及煤层最低采矿标高1240m等情况，取采矿前地下水位标高与最低采矿标高之差，即为未来矿井地下水水位降深，为180m。（4）计算结果： 比拟法涌水量计算结果表 计算公式Q=Q1S(FF1)0.5S10.5取 值计算参数S未来开采区地下水水位降深180mF未来开采区面积1.4898km2Q1已采矿井实测涌水量200m3/d (最大)66 m3/d (正常)S1已采矿井地下水水位降深80mF1已采矿井采区面积0.045 km2计算结果Q最大=720m3/d=30m3/hQ正常=234m3/d10m3/h比拟法所预测的矿井涌水量是以CQ1矿井的实测涌水量为基础而进行计算的，该矿井与未来矿井具有一定的相似性，故用比拟法所预测的矿井涌水量，具有一定的代表性。根据矿井用水量预测，矿井正常涌水量为10m3/h，矿井最大涌水量为30m3/h。5、矿井充水因素分析矿井充水的因素主要有以下几个方面：1）大气降水：是主要的充水水源。含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。2）地表水：矿区西南侧有河流经过，距矿区有1500m。区内冲沟发育，切割较深。有些冲沟常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨。3）老窑水：区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，大部分被关闭。老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。因此，老窑大多有积水。开采浅部煤层，应预防老窑水涌入。4）茅口组：灰岩裂隙、溶隙发育，透水性较强，特别在雨季水量猛增，但由于其分布于煤系底部。其假整合面上有数米厚的粘土岩及8.330.5m的玄武岩的隔水层，隔段了茅口组组含水层与煤层的联络。茅口组上距M23煤层为20-50m，平均距离约为36m，因茅口组对矿井M23煤层的开采具有一定的影响。煤层底板存在高承压含水层。矿井一采区开采M16煤层下距茅口组为95m,一采区开采标高位于+1360m标高以上，矿区内的最低侵蚀基准面为+1310 标高。故一采区开采不受含水层的威胁。但开采M23煤层，主要开拓巷必须布置在M23煤层顶板，尽量不要布置在M23煤层底板，以免破坏了Mm23煤层与茅口组含水层之间的玄武岩为隔水层，导致矿井突水。因此如果主要开拓巷道布置M23煤层顶板，矿井必须制定矿井疏水降压的措施。本矿井M23煤层主要开拓巷道布置在M23煤层顶板。5）第四系空隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季水量猛增。6）矿井直接充水含水层：含煤地层与隔水段呈间互状，虽富水性弱，但具一定的承压性，对矿井开采有一定的影响。（2）充水通道：1）自然充水通道：岩石裂隙为矿坑自然充水通道，大气降水及地表水体会通过岩石裂隙直接进入矿坑。2）人工充水通道：煤层开采后，大气降水及地表水会通过其冒落带、裂隙等进入矿坑。3）小窑和矿井采空区：矿山内小煤矿和老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、为部分地表水进入矿井的通道。4）断层充水通道：矿区内有一条F26断层，位于矿区中西部（贯穿矿井南北走向），地表水、断层水等构造含水通过断层突然涌水进入矿井的通道。（3）充水方式由于矿井直接充水含水层露头分布不广，接受大气降水补给不强，为中等弱含水层，充水通道以岩石原生裂隙、原生通道为主，规模一般不大。以老窑、老空为导水充水的，局部可能发生突水事故，因此，未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主。根据煤矿防治水规定(国家安全生产监督管理总局令第28号)第十一条规定：矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体，本矿含水层为P3c+d及P2m为石灰岩及燧石灰岩：灰岩裂隙、溶隙发育，透水性较强，特别在雨季水量猛增，但P3c+d下P3l层中有含水性弱的粉砂岩等，也有隔水性好的粘土，泥岩及玄武岩，将煤系上的强含水层P3c+d隔离，阻断其水力联系，有利于煤层的开采。P2m也是