一?概?況
山西晉煤集團(tuán)平陸晉平煤業(yè)有限責(zé)任公司兼并重組整合礦井位于平陸縣曹川鎮(zhèn)太寨、寺頭村一帶,距平陸縣城直距46km,行政區(qū)劃隸屬平陸縣曹川鎮(zhèn)管轄。其地理位置為東經(jīng):111°31′50″-111°33′11″,北緯34°53′37″ -34 °54′58″。
井田中部有風(fēng)(陵渡)—南(溝)公路東西向通過,礦井井口由2公里土路與該公路相接,通過風(fēng)南公路向西約55公里可達(dá)平陸縣城與運(yùn)(城)三(門峽)高速路相接,由運(yùn)(城)三(門峽)高速路向北40公里可達(dá)大(同)風(fēng)(陵渡)高速路、南同蒲鐵路運(yùn)城火車站。向南經(jīng)黃河大橋可抵河南省三門峽市,與隴海鐵路及連(云港)霍(城)高速公路聯(lián)通。由鐵路、公路向東南可達(dá)中南及華東各省市。
二?地形地貌
1、本井田地處中條山南麓,黃河北側(cè),隔黃河與河南省為鄰,以低山丘陵為主的侵蝕山地地貌,素有“平陸不平溝三千”之稱,井田內(nèi)溝壑縱橫,地形復(fù)雜,總的地勢為南高北低。地形最高點(diǎn)為井田南部太寨山梁,標(biāo)高為649.2m,最低點(diǎn)為井田北界處曹家河床南岸,標(biāo)高為362.3m,最大相對高差286.9m,屬低山區(qū)。
2、井田內(nèi)構(gòu)造簡單,主要為一軸向北西的背、向斜構(gòu)造,地層傾角一般5°-8°。局部達(dá)15°,井田內(nèi)發(fā)現(xiàn)1條逆斷層及2條褶曲,未發(fā)現(xiàn)陷落柱構(gòu)造,現(xiàn)將本井田構(gòu)造敘述如下:
(1) F1逆斷層
位于井田西部邊界,302號鉆孔揭露,K2及10號煤層重復(fù)出現(xiàn),10號煤層底板鋁質(zhì)泥巖與K2頂板粉砂巖接觸。F1逆斷層走向N38°W,傾向S W,傾角35°,落差H=25m,井田內(nèi)延伸長度550m。
(2) 褶?曲
S1向斜構(gòu)造
位于井田的中部,軸向N60--50°W,向NW仰起,兩翼基本對稱,?地層傾角5-8°,軸長約2.3km。
S2背斜構(gòu)造
位于井田的南部,軸向N84--68°W,向SE傾伏,兩翼基本對稱,地層傾角5-12°,軸長約1.8km。
綜上所述,井田構(gòu)造屬簡單類。
三?井田水文地質(zhì)
1、本井田地處中條山南麓,黃河北側(cè), 井田內(nèi)地表河流不發(fā)育,大小溝谷多為干溝,只有雨季時(shí)才匯集洪水沿溝排泄,井田地表水向北匯入曹河,向南匯入太寨河,曹河向東于南溝注入黃河,太寨河向南直接注入黃河,井田地表水屬黃河水系。
2、井田內(nèi)各溝谷基本常年無水,遇雨季一瀉而去,雨停后溝干或?yàn)榧?xì)流,屬季節(jié)性溪流。本井田保留的原龍?zhí)稖厦旱V的主平硐、副平硐、回風(fēng)平硐口標(biāo)高分別為406.78m、406.67m、408.16m均高于所處地段曹河的最高洪水位(370m)。本井田井口不受洪水威脅。
四?主要含水層情況
(一)井田的含水層自上而下有:
1、第三、四系松散砂礫孔隙含水層
松散含水層在區(qū)內(nèi)發(fā)育,大面積出露。巖性為近代沖積砂礫層,透水性良好,直接接受大氣降水及地表徑流補(bǔ)給,厚度埋藏大時(shí),該層為淺層含水較豐富的砂礫孔隙含水層。
2、上石盒子組底部K10砂巖裂隙含水層
黃綠色、灰白色中—細(xì)粒砂巖,穩(wěn)定性差,常相變?yōu)榉凵皫r,位于淺部裂隙風(fēng)化帶,含水豐富。
3、下石盒子組K8、K9砂巖裂隙含水層
巖性為灰白色、粗—中粒砂巖為主,以石英為主。受地形影響,接受大氣降水及地表水補(bǔ)給差異性大,裂隙不發(fā)育,屬富水性弱的裂隙含水層。
4、山西組K7砂巖裂隙含水層
巖性為灰白色中、細(xì)粒砂巖,以石英為主。受地形影響,接受大氣降水及地表水補(bǔ)給條件差,裂隙不發(fā)育,該層屬富水性弱的含水層。
5、太原組K2石灰?guī)r溶隙含水層
巖性為深灰色,致密堅(jiān)硬的石灰?guī)r,為10號煤層的直接充水含水層亦為煤系地層主要含水層,厚度1.92m左右,裂隙不發(fā)育,鉆進(jìn)消耗量小于0.5m3/h,礦井涌水量95m3/d—144m3/d,受地形影響,大氣降水及地表補(bǔ)給條件差,排泄條件好,所以其富水性弱。因此,該含水層為富水性弱的溶隙含水層。
6、奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r溶隙含水層
奧陶系灰?guī)r出露于井田東西部及黃河兩岸,露頭所見溶洞、裂隙發(fā)育。該層為煤系地層下伏的主要含水層,富水性弱,水位標(biāo)高與黃河水位變化有關(guān)。2010年4月—7月山西克瑞通實(shí)業(yè)有限公司在本井田南西部補(bǔ)充勘探時(shí)施工了501號探巖溶水位孔。501號孔揭露奧灰?guī)r厚度419.15 m,終孔層位O2x。水位埋深165.75 m,水位標(biāo)高320.70m。O2f在鉆進(jìn)中鉆進(jìn)消耗量小于0.5m3/h,巖芯鑒定裂隙、巖溶不發(fā)育,峰峰組為富水性弱的溶隙含水層。O2s在鉆進(jìn)中鉆進(jìn)消耗量小于0.5m3/h,巖芯鑒定裂隙、巖溶不發(fā)育,上馬家溝組為富水性弱的溶隙含水層。O2x在鉆進(jìn)中鉆進(jìn)消耗量小于1.0m3/h,巖芯鑒定裂隙、巖溶較發(fā)育,從簡易水位觀測在下馬家溝組483.60 m -570.00 m和586.47—598.65出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,推測為含水層段,下馬家溝組為富水性弱的溶隙含水層。觀測O2f +O2s+O2x混合水靜止水位埋深165.75 m,水位標(biāo)高320.70m。據(jù)501號孔O2f +O2s+O2x混合水靜止水位標(biāo)高控制本井田奧灰水水位標(biāo)高為319-323m。
(二)主要隔水層情況
1、石炭系中統(tǒng)本溪組
由鋁質(zhì)泥巖及鋁土礦層組成,一般厚為10m左右,系一較好的隔水層。
2、石炭系上統(tǒng)太原組
主要由具有可塑性的泥巖、砂質(zhì)泥巖組成,各層砂巖及石灰?guī)r間均有泥巖分布,一般厚度2m至數(shù)米不等,可起到良好的層間隔水作用。
(三)礦井水文地質(zhì)類型
1、受采掘破壞和影響的含水層
K2灰?guī)r為10號煤層的直接充水含水層亦為煤系地層主要含水層,厚度1.92m左右,裂隙不發(fā)育,鉆進(jìn)消耗量小于0.5m3/h,礦井涌水量95m3/d—144m3/d,受地形影響,大氣降水及地表補(bǔ)給條件差,排泄條件好,所以其富水性弱。按照《煤礦防治水規(guī)定》第一分類依據(jù)屬簡單類。
2、礦井及周邊老窯水分布狀況
據(jù)礦井在生產(chǎn)過程中調(diào)查,井田北部邊緣,曹家河南側(cè),小窯破壞區(qū)及老系統(tǒng)有2處積水區(qū),推測積水115070m3,未進(jìn)行鉆探驗(yàn)證,積水位置邊界和水量不可靠,存在突水危險(xiǎn)。物探6個(gè)積水區(qū),面積約3.095萬平方米。按照《煤礦防治水規(guī)定》第二分類依據(jù)屬復(fù)雜類。
3、礦井涌水量
整合后的礦井年生產(chǎn)能力為45萬t/a,10號煤層正常涌水量477m3/d,即19.88m3/h,最大涌水量為723m3/d,即30.13m3/h,遠(yuǎn)小于分類標(biāo)準(zhǔn)180 m3/h,按照《煤礦防治水規(guī)定》第三分類依據(jù)屬簡單類。
4、突水量
該礦自開采10號煤層以來未發(fā)生突水事故,巷道揭露各含水層時(shí),淋水均較大。按照《煤礦防治水規(guī)定》第四分類依據(jù)屬簡單類。
5、開采受水害影響程度
10煤層采空區(qū)積水及地表水是10煤層采掘工程的主要水害,10煤層采掘工程受老窯積水水害影響大,威脅礦井安全。按照《煤礦防治水規(guī)定》第五分類依據(jù)屬復(fù)雜類。
6、防治水工作難易程度
針對本礦礦井水文地質(zhì)特征,按照《煤礦防治水規(guī)定》要求,認(rèn)真做好井上、井下水文地質(zhì)和防治水工作,重點(diǎn)做好對采空區(qū)積水、構(gòu)造水、地表水的防探工作。防治水工作的重點(diǎn),嚴(yán)格執(zhí)行“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水制度。認(rèn)真做好防水、探水、疏防及排水工作??偟恼J(rèn)為,防治水不易于進(jìn)行。按照《煤礦防治水規(guī)定》第六分類依據(jù)屬復(fù)雜類。
綜合以上闡述,針對分類依據(jù)第二條的評述,按分類依據(jù)就高不就低的原則,建議本礦開采10號煤層,礦井水文地質(zhì)類型定為復(fù)雜類。
詳情見下表:
10號煤層礦井水文地質(zhì)類型劃分
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項(xiàng)目 | 煤礦情況 | 類別 |
受采掘破壞或影響的含水層及水體 | 含水層性質(zhì)及補(bǔ)給條件 | 受采掘破壞或影響的空隙、裂隙、巖溶含水層,補(bǔ)給條件差,補(bǔ)給來資源少 | 簡單 |
單位涌水量(L/s.·m) | 弱 | 簡單 |
礦井及周邊老空水分布狀況 | 據(jù)礦井在生產(chǎn)過程中調(diào)查,井田北部邊緣,曹家河南側(cè),小窯破壞區(qū)及老系統(tǒng)有2處積水區(qū),推測積水115070m3,未進(jìn)行鉆探驗(yàn)證,積水位置邊界和水量不可靠,存在突水危險(xiǎn)。物探6個(gè)積水區(qū),面積約3.095萬平方米。 | 復(fù)雜 |
礦井涌水量(m3/h) | 正常Q1 | 19.88(水文地質(zhì)比擬法預(yù)計(jì)) | 簡單 |
最大Q2 | 30.13(水文地質(zhì)比擬法預(yù)計(jì)) |
突水量 Q3(m3/h) | 無 | 簡單 |
開采受水害影響程度 | 采掘工程受水害影響大 | 復(fù)雜 |
防治水工作難易程度 | 防治水工作不易進(jìn)行 | 復(fù)雜 |
礦井水文地質(zhì)類型 | 復(fù)雜 | ? |
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(四)礦區(qū)附近采空區(qū)積水現(xiàn)狀
1、根據(jù)我礦
10#煤層采掘工程平面圖原采空區(qū)分布情況和山西省煤炭地質(zhì)物探測繪院物探成果平面圖可知,我礦區(qū)北部采空區(qū)內(nèi)有6處積水區(qū),其中:JS1 、JS2 、JS5、JS64處積水區(qū)距現(xiàn)施工副平硐井筒較遠(yuǎn),對副平硐的施工不構(gòu)成威脅。JS3積水區(qū)位于副平硐的右下部距副平硐雖較近但積水區(qū)位置較低,暫時(shí)無法對其進(jìn)行探放。目前,JS4(標(biāo)高為+370m)積水區(qū)對副平硐施工有影響,故此處為本次探放水設(shè)計(jì)的主要區(qū)域。