主立井井筒延深工程探放水设计.doc
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1、山西煤销集团永丰煤业有限公司立井施工超前探放水设计及作业规程前 言为贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针,以坚持 “预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采(掘)”的水害防治原则,消除矿井水害隐患,确保安全生产,特编制永丰煤业立井延深施工探放水专项设计。第一章、工程简介 山西煤炭运销集团永丰煤业有限公司隶属于晋城市运销公司的子公司。该矿由原山西巴公永丰煤业有限公司、原巴公镇来村煤矿北部井田以及泽州县巴公镇李村煤矿(十关闭)、泽州县巴公镇北郜煤矿(十关闭)和空白资源整合而成(包括2006年关闭高场煤矿部分井田),矿井由煤炭工业石家庄设计研究院设计,设计生产能力0.9Mt/a,设计
2、服务年限14.28年。1主立井(刷大延深) 净直径:6.0m,净断面19.63m2,垂深200m,表土段采用钢筋混凝土支护,基岩段采用混凝土支护,装备一对6t箕斗,设梯子间,担负全矿井提煤任务,兼作进风井及安全出口。 2. 副立井(刷大延深) 净直径7.0m,净断面38.48m2,垂深193.19m,表土段采用钢筋混凝土支护,基岩段采用混凝土支护,装备一对1.5t双车单层宽窄罐笼,设梯子间,担负全矿井的提矸、下料及人员升降等辅助提升任务,兼作进风井及安全出口。 3. 回风立井(新开凿) 净直径5m,净断面19.63m2,垂深161m,表土段采用钢筋混凝土支护,基岩段采用混凝土支护,设梯子间,担
3、负全矿井的回风井任务兼作安全出口。第二章、组织机构(一)成立探放水领导小组组 长:*副组长:*成员:*.*.*.*.*.(二)领导小组岗位责任制*全面负责探放水工作的监督检查*.*负责探放水的安全技术管理工作。*负责探放水措施的贯彻学习。*负责探放水日常资料整理工作。其他成员负责探放水措施的落实。各部门在项目部经理的领导下,根据现场实际,及时编制探放水方案的实施及落实情况,及时修订措施不足,切实保障安全生产,杜绝水患滋生。第三章、水文地质条件:第一节 井田边界及水力性质山西煤炭运销集团永丰煤业有限公司矿井周边相邻有3座矿井,井田北邻山西煤炭运销集团兰煜煤业有限公司,东和山西兰花集团莒山煤矿有限
4、公司相望,南和山西晋煤集团泽州天安靖丰煤业有限公司相望,西为断裂带,无矿井;北、东、南为人为技术边界,无隔水边界,本井田含水层与周边井田存在水力联系。第二节 主要含水层一、含水层特征1.新生界第四系冲积-洪积孔隙含水层本组地层广泛出露于井田内的梁、峁上,主要充水介质为底部的砂砾石层,接受降水及基岩裂隙水侧向补给,该含水层富水性不均一,在砂砾石层厚度较大,且接受补给条件好的地段,可形成富水性较好的含水层。2.二叠系下统碎屑岩类砂岩裂隙含水层该含水层包括山西组和下石盒子组地层含水层由基岩风化壳,K8、K9砂岩及3#煤顶板砂岩组成,据调查,区内泉水单泉流量均小于1L/s。在井田内的YF2-2号水文地
5、质孔,由于该含水层厚度大,含水微弱,未对上部的二叠系地层的碎屑岩层分段抽水试验,与下部太原组碎屑岩夹碳酸盐岩层合并做混合水的抽水试验工作,抽水层段78.50215.41m。由抽水试验资料:静止水位埋深为78.30m(水位标高为825.39m),涌水量0.947L/s,渗透系数0.1388m/d,单位涌水量0.0320L/sm,为弱富水性,水化学类型为HCO3SO4-CaMg型。3.上石炭统太原组灰岩岩溶裂隙含水层本组地层在井田内没有出露,是本井田主要含煤地层之一,该组地层除砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层外,有四层发育良好,易被水溶解的海相石灰岩,即K2、K3、K4、K5石灰岩,总厚度17.53m。
6、4.奥陶系中统岩溶含水层奥陶系为煤系地层之基底,岩性为海相厚层状石灰岩,主要成份为碳酸钙,因其易被水所侵蚀溶解成溶洞,在深部溶洞裂隙是相当发育的,甚至使上部岩层塌陷而成柱状陷落。井田内的YF2-2号水文地质孔,揭露奥陶系中统石灰岩地层厚度267.05m,岩性为厚层状深灰色灰岩夹中厚层状角砾状灰质泥灰岩和厚层状泥质灰岩,上部为奥陶系中统峰峰组地层,厚145.00m;下部为奥陶系中统上马家沟组地层,揭露122.05m。据钻探岩芯确定,含水层位于上马家沟组,厚约24.0m。经抽水试验,该含水层静水位埋深为230.05m(水位标高为573.64m),涌水量0.911L/s,水位降深3.94m,抽水孔半
7、径0.065m,渗透系数0.8359m/d,单位涌水量0.2312L/sm,为中等富水性。水质分析:水的总硬度为420.83mg/L,PH值为7.9,矿化度为535mg/L,水化学类型为HCO3SO4CaMg型。据区域资料,巴公、大阳一带水力坡度为6.6,推算井田内奥灰岩溶水位标高560m585m,由北西向南东流动。二、含水层的补、径、排条件井田内地下水以大气降水作为补给的主要形式,其补给条件受地形、岩性、植被、构造及目前3煤采空区的分布等因素的影响,也与有效降雨量及延续时间有关。一般来说,暴雨对地下水补给不利,长时间的中、小雨极有利于地下水的补给。植被发育地段,具有好的蓄水性,可增大降水入渗
8、量。降水的延续时间则是地下水能否获得补给的重要因素。由于区内降雨主要集中在79月份,因而地下水也具有“集中补给,常年消耗“的特征。在非煤层采空区地表,第四系或基岩地下水也可接受上方以季节性为主的局部地表水的补给。从目前整个井田来看,目前地下水排泄主要有两种方式:一是蒸发作用;二是煤矿排水作用;次为人工取水排泄与局部断层向下排泄和小泉排泄等。因目前区内泉水分布很少且为小泉,尤其是在旱季除局部矿坑排水外难以在地表形成有一定规模的地表水流,故沟谷或河流排泄作用已属次之。应该指出,上部裂隙水、泉水、矿坑排水等在地表水与地下水之间的补给与排泄方面,有着密切的相互转化的内在联系。区内上部地下水位分水岭基本
9、上与地表分水岭一致,地下水的径流运动特征主要表现为:一是由分水岭地段向两侧低洼沟谷方向运动;二是与褶皱构造及岩层产状有关,沿倾向顺层迳流。三、 各含水层间水力联系井田深层岩溶水属三姑泉域水文地质单元,大气降水和地表水通过西部灰岩裸露区垂直补给是其主要的补给方式。另外其它含水层的地下水通过断层、陷落柱等构造通道向深部越流,也是岩溶地下水的补给来源之一。岩溶地下水接受补给后,由西向东,由北向南运动,最终排向丹河河谷中三姑泉等泉群,近年来人工开采也成为岩溶地下水的排泄方式之一。石炭系和二叠系砂岩裂隙水,在接受裸露区大气降水补给和上覆松散层的入渗补给后,顺岩层倾斜方向运动。上部含水层在沟谷中以侵蚀下降
10、泉的形式排泄,下部含水层地下水一般顺岩层倾斜方向运动。现采煤矿矿坑排水和民井开采是其主要的排泄方式。松散岩类孔隙水,主要接受大气降水的垂直入渗补给和基岩裂隙水的侧向补给,地下水流向和地表水基本一致。排泄方式主要是蒸发排泄和人工开采。第三节 主要隔水层一、隔水层组成1.二叠系碎屑岩类砂岩层间隔水层主要由泥岩、砂质泥岩及粉砂岩等组成,呈层状分布于各含水层之间,根据整合地质报告资料,井田为一次级向斜构造,其构造裂隙不发育,且各含水层富水性弱,在垂向上阻隔了各含水层间的水力联系。2.石炭系上统太原组上段隔水层由K7砂岩至K4石灰岩间泥岩、砂质泥岩、粉砂岩等隔水层,其隔水性能较好,在无构造沟通或遭受破坏
11、的情况下,可成为9#煤层底板的良好隔水层。3.石炭系上统太原组15#煤层以下及中统本第四章、涌水量预算据矿井调查,矿井涌水量受地表降水量影响较大,雨季排水量增加,旱季排水量减小。今后矿方应注意回采后的地表裂隙,防治洪水注入井下,搞好雨季排水工作。1、3#煤层涌水量预算该整合区内四矿均为开采3#煤层的矿井,其中两矿已关闭,一矿为过渡生产矿井,另一矿为基建改造矿井,各矿目前涌水量见表6-3:采用井田内富水系数最大的原巴公来村煤矿3#煤层井下涌水量,实际正常涌水量为200m3/d,雨季可达300m3/d,矿年产原煤15万t,日出煤量为454t左右(每年实际出工330天),吨煤出水系数为0.4410.
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