山東省濟(jì)東煤田玉山煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告

1、山東省濟(jì)東煤田玉山煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告章丘礦業(yè)有限公司玉山煤礦2010年05月山東省濟(jì)東煤田玉山煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告編寫單位：山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)大隊(duì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)：楊仁忠 編 寫 人：楊仁忠 唐正睿 夏學(xué)生審 查 人：周紹智 曹啟亮 李振峰總工程師：周紹智隊(duì) 長(zhǎng)：趙長(zhǎng)河報(bào)告提交單位：章丘礦業(yè)有限公司玉山煤礦報(bào)告提交時(shí)間：2010年05月目 錄前 言1第1章 礦井基本概況11.1 礦井所在位置、范圍11.2 礦井四鄰關(guān)系21.3 自然地理31.4 氣象、水系3第2章 以往地質(zhì)和水文地質(zhì)工作評(píng)述42.1 礦井地質(zhì)工作42.2 礦井水文地質(zhì)工作4第3章 井田水文地質(zhì)條件53.

2、1 區(qū)域水文地質(zhì)條件53.2 含水層分布規(guī)律和特征53.3 隔水層分布規(guī)律和特征7第4章 礦井充水因素分析74.1 地表水系74.2 含水層與隔水層84.3 斷層的含、導(dǎo)水性104.4 各含水層的補(bǔ)給條件及水力聯(lián)系134.5 井田及周邊老空區(qū)水分布狀況14第5章 礦井涌水量的構(gòu)成分析145.1 涌水量的構(gòu)成145.2 礦井涌水情況145.3 主要突水點(diǎn)位置、突水量及處理情況15第6章 礦井開采受水害影響程度評(píng)價(jià)166.1 礦井開采水害影響程度166.2 礦井水害分析166.3 水害的防治措施17第7章 礦井防治水工作難易程度評(píng)價(jià)187.1 防治水措施187.2 防治水工作難易程度19第8章 礦

3、井水文地質(zhì)類型劃分198.1 劃分依據(jù)198.2 礦井水文地質(zhì)類型20第9章 礦井水文地質(zhì)類型劃分及防治水工作建議21附 圖 目 錄順序號(hào) 圖號(hào) 圖 名 比例尺1 1 山東省濟(jì)東煤田玉山煤礦水文地質(zhì)圖 1：5000前 言為加強(qiáng)煤礦的防治水工作，防止和減少水害事故，保障煤礦職工的生命安全，根據(jù)安全生產(chǎn)法、礦山安全法、國(guó)務(wù)院關(guān)于預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定、煤礦防治水規(guī)定等法律、法規(guī)要求，受章丘礦業(yè)有限公司玉山煤礦委托，山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)大隊(duì)對(duì)章丘礦業(yè)有限公司玉山煤礦水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告進(jìn)行編制。第1章 礦井基本概況1.1 礦井所在位置、范圍玉山礦區(qū)位于山東省章丘市曹范鎮(zhèn)境內(nèi)，北距

4、309國(guó)道（濟(jì)南王村公路）3km，距膠濟(jì)鐵路棗園火車站14km，距章丘市政府駐地16km，距曹范鎮(zhèn)1km左右。有簡(jiǎn)易公路通往棗園萊蕪公路（09公路）并與309國(guó)道（濟(jì)南王村）、106國(guó)道（濟(jì)南青島）及067公路（明水萊蕪）相連接，交通方便。詳見交通位置圖（圖1-1）。玉山煤礦位于章丘市的西南部，曹范鎮(zhèn)北部，行政區(qū)劃隸屬曹范鎮(zhèn)，東北距章丘市政府所在地明水鎮(zhèn)16km，極值地理坐標(biāo)東經(jīng)117°2338117°2537，北緯36°373636°3844。2007年1月省國(guó)土資源廳下發(fā)的采礦許可證號(hào)：采礦許可證證號(hào)為3700000720014，有效期3年（2007

5、年1月至2010年1月）。魯國(guó)土資字2006328號(hào)文批準(zhǔn)的井田邊界由10個(gè)拐點(diǎn)圈定，拐點(diǎn)坐標(biāo)見表1-1，井田面積約3.549km2。圖1-1 交通位置示意圖表1-1 礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表點(diǎn)號(hào)XY點(diǎn)號(hào)XY14057320.0020535230.0064055535.0020536037.0024056850.0020535280.0074055535.0020538185.0034056850.0020535660.0084056740.0020537430.0044055236.0020535437.0094056657.0020536448.0054055216.002056006.0010

6、4057319.0020536631.00標(biāo)高：+30-228m備注：采用北京54坐標(biāo)系。1.2 礦井四鄰關(guān)系相鄰礦井有原于家埠煤礦、翟家莊煤礦和原高家埠煤礦，與本礦井屬同一水文地質(zhì)單元，水文地質(zhì)條件相似。相鄰礦井同時(shí)開采，同時(shí)長(zhǎng)期疏水，使各含水層水位明顯下降，能夠起到了疏水降壓的作用。但是現(xiàn)在三個(gè)礦井全部閉坑，因此應(yīng)該注意預(yù)防關(guān)井后的古空區(qū)積水但對(duì)本礦井煤層開采的潛在威脅。翟家莊煤井(原埠村公司一號(hào)煤礦)為設(shè)計(jì)3萬(wàn)噸的小型礦井，以亭山斷層相隔，主采3、4、9、10-1煤層，3、4層煤已開采完畢，9、10-1煤也已開采飴盡，現(xiàn)已關(guān)閉。該礦與其南的玉山一號(hào)煤礦和其西的玉山三號(hào)煤礦為斷層相隔，屬同

7、一水文地質(zhì)單元，水文地質(zhì)條件相似。翟家莊煤礦開采下組煤礦井正常涌水量在80m3/h左右。其長(zhǎng)期對(duì)各含水層疏水，已使各含水層水位明顯下降，對(duì)本礦開采下組煤起到了疏水降壓的作用。埠村煤礦為翟家莊煤礦的東鄰煤礦，目前開采3、4、9、10-1煤層，與本礦區(qū)亦屬于同一水文地質(zhì)單元，水文地質(zhì)條件也十分相似。埠村礦開采正常礦井涌水量在400m3/m，最大涌水量為600m3/m。其上下煤層的開采對(duì)本礦區(qū)各煤層的充水含水層同樣起到疏水降壓的作用。1.3 自然地理礦山地處丘陵區(qū)。井田內(nèi)地勢(shì)西高東低，地面標(biāo)高+130+247m，相對(duì)高差117m。井田西部分布兩座剝蝕殘丘：北為黃旗山、南為青旗山，標(biāo)高分別為213.6

8、m、247.0m。1.4 氣象、水系本區(qū)屬北溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明。年平均氣溫12.8，每年68月氣溫最高、平均2527，12月至翌年2月氣溫最低、平均-0.8-3.2。結(jié)冰期為12月至翌年3月，凍土深度1049。春夏季多東風(fēng)、東南風(fēng)，秋冬季多東北風(fēng)、西北風(fēng)、北風(fēng)，最高風(fēng)速18m/s。多年平均降水量610.4mm；降水集中在每年7、8月份。亭山水庫(kù)為井田內(nèi)最大的地表水體，常年積水，水位標(biāo)高最大值+134m。井田內(nèi)無河流，地表沖溝發(fā)育，大氣降水徑流通暢。距離井田最近的河流為巴漏河，位于井田東部約5km，歷史最高洪水位+131.54m（1935年7月），最大流量900m3/s。第2章

9、 以往地質(zhì)和水文地質(zhì)工作評(píng)述2.1 礦井地質(zhì)工作由于地質(zhì)勘查程度低，鉆孔太少，所以礦山生產(chǎn)是按“邊采邊探，探采結(jié)合”的原則進(jìn)行的。礦井建成投產(chǎn)后，礦井地質(zhì)工作主要為巷探。在開拓和采準(zhǔn)過程中，及時(shí)統(tǒng)計(jì)各類巷道和采區(qū)所見煤層厚度，編制相應(yīng)的地質(zhì)資料，用以指導(dǎo)礦井生產(chǎn)。2.2 礦井水文地質(zhì)工作根據(jù)建井和生產(chǎn)實(shí)際情況，按照礦井水文地質(zhì)規(guī)程要求，進(jìn)行了礦井水文地質(zhì)工作。對(duì)礦井涌水量進(jìn)行了觀測(cè)和施工底板鉆孔進(jìn)行，基本掌握了礦井涌水動(dòng)態(tài)，底板的巖性組合、富水性、隔水層厚度, 以及采動(dòng)條件下礦井充水水源、涌水補(bǔ)給途徑、各含水層之間的水力聯(lián)系；對(duì)掘進(jìn)巷道和回采工作面積極開展了探放水、水情水害分析和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，

10、在掘進(jìn)時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行“有疑必探，不探不掘”的原則，從而確保了礦井安全生產(chǎn)。第3章 井田水文地質(zhì)條件3.1 區(qū)域水文地質(zhì)條件玉山礦區(qū)位于濟(jì)東煤田的東南部。整個(gè)濟(jì)東煤田為一走向近東西，向北傾斜的水文地質(zhì)單斜構(gòu)造。東界為禹王山斷層（走向近SN，西升東降，落差在1000m左右）。禹王山斷層以東為侏羅系粉砂巖與砂質(zhì)泥巖互層，導(dǎo)水性和富水性均較差，與煤田內(nèi)各含水層基本無水力聯(lián)系。西至濟(jì)南以東，煤田走向長(zhǎng)約80km。地層出露由南向北為前震旦系、寒武系、奧陶系灰?guī)r，組成中低山區(qū)，最高點(diǎn)標(biāo)高800余米，構(gòu)成煤田南部地表分水嶺。煤田中部為上二疊統(tǒng)地層組成的低山殘丘，多呈孤山分布，區(qū)內(nèi)重要河流為小清河、巴漏河、繡江河

11、等水系，由南向北流入小清河，巴漏河只在雨季起排洪作用，常年多干涸，以上水系由南向北流入黃河。區(qū)內(nèi)主要斷裂從東向西有：禹王山斷層、宋家莊、明水、文祖、亭山、郭店、臥牛山等斷層。這些斷層多呈NE及NW向，傾角在75°左右，將整個(gè)煤田切割為若干地塹、地壘塊段。其中明水?dāng)鄬訉?dǎo)水性強(qiáng)，并形成白脈泉、眼明塘等上升泉群，泉水匯成繡江河，水質(zhì)清冽可口，現(xiàn)今由于工農(nóng)業(yè)用水，大量超采地下水，導(dǎo)致泉水幾乎干涸。3.2 含水層分布規(guī)律和特征1、中奧陶統(tǒng)灰?guī)r含水層厚度大于800m左右，共分六段，其中頂部（第六段）厚約100m，含水豐富。其下的第五段多夾泥質(zhì)灰?guī)r，厚約7080m，含水較小。第四段厚約100m，質(zhì)

12、純，含水亦較豐富，第四段及以下灰?guī)r含水層對(duì)礦井生產(chǎn)無影響，故不贅述。奧陶系灰?guī)r在煤田南部廣泛出露，組成中低山區(qū)，直接接受大氣降水補(bǔ)給。其中第六段在歷城、平陵城西蘆及明水一帶巖溶裂隙較發(fā)育，地下水流向受構(gòu)造制約，由西南向北東流動(dòng)，在平陵城白谷堆、明水一帶形成上升泉群。奧陶系灰?guī)r含水層補(bǔ)給條件好，動(dòng)儲(chǔ)量極為豐富，礦井開采下部煤層受其嚴(yán)重威脅。2、月門溝群太原組灰?guī)r含水層煤田內(nèi)太原組含灰?guī)r六層，分別為徐家莊灰?guī)r、一灰五灰。徐家莊灰?guī)r厚6m10m，一般在8m左右，下距奧灰含水層20m左右，在構(gòu)造發(fā)育地段兩者可直接接觸，因此徐灰與奧灰具有密切的水力聯(lián)系。徐灰上距煤10-1約30m左右，在構(gòu)造破壞地段對(duì)其

13、開采影響較大。一灰五灰在煤田南部有隱伏露頭，淺部巖溶裂隙發(fā)育，接受第四系沙礫層水補(bǔ)給，為礦井的直接充水因素。向深部巖溶裂隙迅速減弱，對(duì)礦井生產(chǎn)影響較小。3、月門溝群山西組砂巖含水層山西組煤3、煤4頂板均發(fā)育中細(xì)粒砂巖，有時(shí)為粗砂巖，總厚30m左右，為裂隙承壓含水層，為煤3、煤4開采的直接充水含水層。4、第四系砂礫層含水層第四系廣布煤田內(nèi)，厚度數(shù)米數(shù)十米，巖性主要為砂土、砂礫石、礫石等透水性好，直接接受大氣降水補(bǔ)給，是煤田內(nèi)各含水層的重要補(bǔ)給水源。3.3 隔水層分布規(guī)律和特征1、二疊系下統(tǒng)山西組中上部：厚45m左右，多由粘土質(zhì)頁(yè)巖、粘土頁(yè)巖及互層砂頁(yè)巖組成。2、上石炭統(tǒng)太原組（C2-P1yT）五

14、灰層位上下：厚25m左右，為砂質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖、泥巖等組成。3、太原組（C2-P1yT）四灰之上，厚17m左右，砂質(zhì)頁(yè)巖為主。4、太原組煤10-1之上，厚9m左右，砂質(zhì)頁(yè)巖組成。5、中石炭統(tǒng)本溪組徐家莊灰?guī)r與奧灰之間，均為鋁土巖、砂質(zhì)頁(yè)巖，以鋁土巖為主。煤4其底板距離五灰的頂板25m，其中有泥巖、泥質(zhì)粉砂巖隔水，對(duì)煤層開采影響不大。煤層頂板距離石盒子組砂巖裂隙含水層50m左右，期間夾泥巖隔水層多層。以上煤系地層中的各含水層之間均有不透水層或弱透水層隔開，所以在巖層正常的情況下，上下含水層水力聯(lián)系較弱。第4章 礦井充水因素分析4.1 地表水系玉山煤礦位于濟(jì)東煤田西南部，井田屬丘陵地貌，地勢(shì)西高東低；

15、井田內(nèi)除北部有一處小水庫(kù)外，地表無大的水系，沖溝較發(fā)育，徑流條件好。亭山水庫(kù)常年有水，附近各煤井抽出的地下水，全部排人該水庫(kù)。4.2 含水層與隔水層本礦區(qū)主要可采煤層有4層，即3、4、9、10-1層煤。3、4層煤已開采完畢，目前開采9、10-1層煤，3、4層煤位于山西組，直接充水含水層為3、4層煤頂?shù)装迳皫r，9層煤直接頂板為一灰，二灰和一灰相距1015m，9煤開采亦可影響到二灰，因?yàn)?、10-1層煤開采的主要充水含水層為一灰和二灰。9煤底板尚發(fā)育一至數(shù)層薄層中細(xì)粒砂巖，含水微弱，對(duì)礦井生產(chǎn)無影響。對(duì)礦井生產(chǎn)有間接影響的含水層尚有：第四系砂礫層、徐家莊灰?guī)r、奧陶系灰?guī)r。對(duì)以上直接充水含水層及間接

16、充水含水層特征，各含水層之間隔水層隔水性能敘述如下：（一）直接充水含水層1、山西組砂巖含水層為3、4層煤開采的直接充水含水層。山西組含砂巖層較多，其中3煤頂板發(fā)育一至數(shù)層中細(xì)粒砂巖，有時(shí)為粗砂巖，總厚度在20m左右，裂隙較發(fā)育，為裂隙承壓含水層，與3煤相距05m，間隔粉砂巖或泥巖，礦井生產(chǎn)開采3層煤時(shí)，涌水量一般在2030m3/h。涌水較為穩(wěn)定。該層砂巖在淺部露頭接受第四系砂礫層水補(bǔ)給。3、4煤層之間亦發(fā)育一至數(shù)層中細(xì)粒砂巖，裂隙較發(fā)育，為裂隙承壓含水層，厚度可達(dá)10余米，亦是3、4煤開采的直接充水含水層。2、第一層石灰?guī)r含水層為9煤頂板，在本區(qū)厚3.004.50m，一般在3.88m左右，據(jù)鄰

17、區(qū)抽水資料，水質(zhì)類型為SO4Cl-CaMg型水。一灰含水層單位涌水量在0.0026.49L/s·m，滲透系數(shù)1.5618.31m/d，富水性極不均勻，可由弱含水層變化強(qiáng)含水層。在本礦區(qū)于家埠、宋家埠、玉山煤礦均開采10-1層煤，礦井涌水量一般在3060m3/h，由于礦井生產(chǎn)，目前該含水層水位已降至-100m左右水平。3、第二層石灰?guī)r含水層位于9層煤之上，下距9煤12m左右，灰?guī)r厚1.303.60m，一般在2.50m左右，巖溶較發(fā)育，鉆孔揭露該層灰?guī)r均有不同程度的漏水現(xiàn)象。含水性中等至較弱，目前礦井以開拓至-220水平，頂板巖溶水已基本疏干，因此對(duì)9煤開采無充水危害。（二）間接充水含水

18、層1、第四系砂礫層含水層廣布于礦區(qū)范圍內(nèi)，厚度015m，為沖積洪積物，中下部為砂礫石層，為孔隙含水層，直接接受大氣降水補(bǔ)給，含水豐富。該含水層可通過煤系中各含水層露頭及構(gòu)造帶補(bǔ)給煤系各含水層，故對(duì)礦井涌水有間接影響。2、本溪組徐家莊灰?guī)r位于煤10之下，上距煤10-1平均 35m左右，下距“奧灰”20m左右。厚6.0010.26m。巖溶裂隙發(fā)育，富水性中等到強(qiáng)。開采煤10-1時(shí)，由于水壓及底板采動(dòng)影響，在隔水層較薄或構(gòu)造薄弱帶，可能造成底板突水；為煤10-1開采的間接充水含水層。目前水位標(biāo)高約+50m左右。原玉山一號(hào)煤礦，在開采煤10至-90m巷道時(shí)，曾遇斷層發(fā)生“徐奧水”突水，淹沒礦井事件，因

19、此應(yīng)引以為戒。3、奧陶系灰?guī)r含水層奧陶系灰?guī)r為煤系基底。據(jù)區(qū)域資料，其厚度在800m左右，其上部層段巖溶裂隙發(fā)育，富水性極強(qiáng)。本區(qū)奧灰上距徐灰20m左右，在構(gòu)造破壞地段，兩者水力聯(lián)系密切。對(duì)開采太原組下部煤層，尤其是10-1層煤危害較大。（三）隔水層以上各含水層間都有粉砂巖、泥巖等隔水層。五灰頂板有一層海相泥巖，局部相變?yōu)榉凵皫r，厚度達(dá)10余米，全區(qū)穩(wěn)定，隔水性良好。因此，山西組裂隙砂巖水與其下的太原組灰?guī)r含水層無水力聯(lián)系。太原組各薄層灰?guī)r之間，也夾有粉砂巖、泥巖等隔水層，正常情況下其相互之間無水力聯(lián)系。一灰至10-1煤，平均厚約30m，為主要隔水巖層，因此一灰對(duì)10-1煤開采影響并不大。4.

20、3 斷層的含、導(dǎo)水性區(qū)內(nèi)控制性斷層以近SN向?yàn)橹?，玉山煤礦井下揭露的斷層也多呈近SN向，少量NW向和NE向斷層。據(jù)井下揭露斷層資料，近SN向斷層一般含水性較差，導(dǎo)水也微弱。但本礦區(qū)斷層均為張性斷層，局部斷層的不導(dǎo)水并不能說明斷層的導(dǎo)水性。玉山煤礦10-1煤層-90m水平巷道突水充分說明了這一點(diǎn)。斷層的導(dǎo)水性是本礦區(qū)生產(chǎn)過程中需要慎重研究的一個(gè)重要課題。因?yàn)楸揪锏靥帩?jì)東煤田東南部，其東側(cè)的明水?dāng)鄬蛹礊橐粭l區(qū)域性導(dǎo)水大斷裂。礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂構(gòu)造發(fā)育，褶皺也較緊閉。斷層對(duì)礦井充水的影響，取決于斷層的性質(zhì)，力學(xué)特點(diǎn)，規(guī)模、展布方式，斷層兩側(cè)的巖層的巖性特點(diǎn)及水文地質(zhì)狀況等。斷層本身是非均質(zhì)的，在其

21、形成過程中可能經(jīng)歷多期活動(dòng)，斷層的力學(xué)性質(zhì)因此也會(huì)變得極為復(fù)雜，斷裂帶或斷面特點(diǎn)可能具有多變性，因而斷層的導(dǎo)水性、富水性可能具有很大的差異。一般的規(guī)律是，在不同方向的斷裂構(gòu)造交匯部位，易形成構(gòu)造破壞帶，巖石破碎帶內(nèi)裂隙較多且大，導(dǎo)水性和富水性較強(qiáng)，但如果斷裂帶內(nèi)的空隙已被細(xì)粒物質(zhì)填充或膠結(jié)較牢固，則導(dǎo)水性和富水性較弱。在斷層兩盤為塑性巖層如泥巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖等，破碎帶很窄或不發(fā)育，其導(dǎo)水性可能較差。因此，斷層的導(dǎo)水性要據(jù)具體情況做具體分析，而且，對(duì)某一具體斷層的不同部位的導(dǎo)水性也應(yīng)做出不同的判斷，以便比較準(zhǔn)確地掌握斷層的導(dǎo)水情況，從而指導(dǎo)安全生產(chǎn)。本礦區(qū)范圍內(nèi)，對(duì)斷層的導(dǎo)水性尚未

22、進(jìn)行過系統(tǒng)的水文地質(zhì)研究。由于礦井開采會(huì)破壞地下水的平衡，從而導(dǎo)致斷層的導(dǎo)水性發(fā)生改變，原來不導(dǎo)水的斷層可能成為導(dǎo)水?dāng)鄬?，?duì)此問題應(yīng)引起足夠的重視。在礦井采掘過程中要堅(jiān)持有疑必探，先探后掘的原則。對(duì)過斷層的巷道，要先查明斷層的具體位置及其含、導(dǎo)水性，必要時(shí)超前對(duì)斷層帶進(jìn)行預(yù)注漿加固式調(diào)整開拓布置避開斷層帶。本礦區(qū)及鄰區(qū)各礦，井下實(shí)際揭露斷層資料表明，斷層帶揭露處不靠近含水層時(shí)，一般較干燥無水；揭露處遇弱含水層（如砂巖含水層），則斷層兩側(cè)附近有少量淋水現(xiàn)象，如果水源不足，則很快就會(huì)淋干；揭露處與對(duì)盤較強(qiáng)含水層對(duì)接或相距較近時(shí)，則由于采礦影響可能導(dǎo)致井下突水。原玉山一號(hào)煤礦，2001年開采煤10-

23、1時(shí)，F(xiàn)4斷層的次生斷層（F5）曾發(fā)生了斷層導(dǎo)水，使礦井被淹停產(chǎn)，后經(jīng)礦山努力，最終采取注漿堵水成功，并于2002年重新恢復(fù)生產(chǎn)。以此看來井田范圍內(nèi)的小斷層導(dǎo)水的可能性也是有的，生產(chǎn)開拓時(shí)要應(yīng)密切注意小斷層的導(dǎo)水情況，不能忽視。本礦井構(gòu)造發(fā)育，存在小駝溝向斜和玉山向斜，褶皺軸部應(yīng)力集中，裂隙發(fā)育，巖石破碎，存在水害威脅。原玉山煤礦井下揭露情況：玉山向斜軸向總體近SN，其東翼走向NE，西翼走向NW，底部平緩處寬約30m，2004年施工采區(qū)水倉(cāng)泵房（位置距離底部向上25m）采用1m厚的料石墻、22#礦用工字鋼支護(hù)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，該處有淋水現(xiàn)象，頂板裂隙發(fā)育、破碎，壓力集中。礦井向斜軸部施工兩個(gè)

24、探水孔，兩個(gè)鉆至垂深8m左右時(shí)，涌水量均達(dá)到了50m3/h，由于該向斜向北傾伏，向北部變深，水壓變大，對(duì)開采影響也變大，現(xiàn)在正常掘進(jìn)時(shí)有底板滲水現(xiàn)象，因此該處地下水豐富，受承壓水威脅較突出。根據(jù)向斜東翼巷道揭露，向斜底部附近構(gòu)造較集中，壓力大，小斷層多，頂板破碎，易冒落。礦井西部呈南北走向的宋家埠斷層，傾向東，傾角70°，為正斷層，東盤（上盤）下落60-80m。斷層切斷石炭二疊系及基底奧陶系，斷層規(guī)模較大，是開采各煤層的主要導(dǎo)水、充水因素，除留設(shè)足夠?qū)挾鹊姆浪Ｗo(hù)煤柱外，在各煤層開采接近斷層時(shí)需嚴(yán)加防范。在開采各煤層時(shí)要堅(jiān)持“逢掘必探，不探不掘”的原則。由此看來斷層導(dǎo)水是本礦井存在突

25、水的最大隱患，在生產(chǎn)過程中要密切注意斷層導(dǎo)水，加強(qiáng)探防工作，防止類似淹井情況再度發(fā)生。根據(jù)上述實(shí)際資料分析，本礦區(qū)斷層含、導(dǎo)水性主要取決于斷層本身的自然狀態(tài)，與強(qiáng)含水層的相互關(guān)系以及采礦活動(dòng)的影響，存在如下規(guī)律：（1）斷層帶在自然狀態(tài)下本身致密無水，具有一定的隔水性能，當(dāng)揭露處皆為非含水層地層相接觸，遠(yuǎn)離強(qiáng)含水層（大于安全隔水層厚度）時(shí)，則此處斷層帶多是封閉的，處于隔水狀態(tài)，即不含水也不導(dǎo)水。當(dāng)揭露處遇弱水層（如砂巖含水層）時(shí)，則此處斷層含、導(dǎo)水性弱，只有少量淋水。但當(dāng)揭露處距強(qiáng)含水性（如徐、草灰及奧灰）較近（小于安全隔水層厚度）時(shí)，由于采礦活動(dòng)影響，使斷層帶自然狀態(tài)遭到破壞而處于導(dǎo)水狀態(tài)，而

26、可能造成突水；這種突水的可能性主要取決于對(duì)盤含水層富水性強(qiáng)弱，水頭壓力大小及斷層附近隔水巖層的力學(xué)強(qiáng)度，并隨著含水層的疏水降壓而逐漸減小。（2）斷層帶揭露處與對(duì)盤中強(qiáng)含水層直接接觸時(shí)，斷層帶往往導(dǎo)水而導(dǎo)致井下突水。突水量大小取決于對(duì)盤含水層的富水性強(qiáng)弱及水頭壓力大小，大斷層附近的派生小斷層往往是充水?dāng)鄬?，生產(chǎn)中應(yīng)充分重視。4.4 各含水層的補(bǔ)給條件及水力聯(lián)系1、礦井范圍內(nèi)第四系砂礫巖含水層分布較廣，厚0-15m，中、下部砂礫石層為孔隙含水層，直接接受大氣降水補(bǔ)給，含水豐富。第四系含水層與下伏各含水層露頭均有接觸，為煤系各含水層的補(bǔ)給水源之一。2、煤系地層中由于各含水層及各煤層之間均有粉砂巖、泥

27、質(zhì)巖和粘土巖間隔，正常情況下各含水層無明顯的水力聯(lián)系。3、礦井邊緣及礦井范圍內(nèi)規(guī)模較大的斷層將各含水層切割得支離破碎，造成了太原組灰?guī)r含水層與奧灰之間多處對(duì)口接觸：落差大于20m的斷層足以造成徐灰與奧灰的對(duì)口接觸，落差大于50m的斷層可以使徐灰、奧灰和下組煤直接接觸；徐灰、奧灰是礦井開采下組煤（煤9、煤10-1）主要充水來源。宋家埠斷層落差大于50m，以致“徐灰”和“奧灰”直接接觸，兩含水層發(fā)生直接聯(lián)系，使兩含水層水位近于一致。對(duì)斷層的導(dǎo)水性應(yīng)該引起足夠重視。4.5 井田及周邊老空區(qū)水分布狀況礦區(qū)及周邊廢棄礦井中存在老空積水，位于礦區(qū)西南部的原黃河西井積水18000m3，礦區(qū)南部的高家埠井積水

28、32000m3，礦區(qū)東南部的潘家埠東井積水41220m3，礦區(qū)東部9層積水23000m3，10層積水43000m3，中北部3、4層積水分別為7800m3、8800m3，礦區(qū)東部10層積水7500m3。鄰礦原埠村一號(hào)廢棄礦井存在積水約89280m3。第5章 礦井涌水量的構(gòu)成分析5.1 涌水量的構(gòu)成目前礦井主要開采9、10-1煤，礦井涌水量主要來源為山西組砂巖裂隙水、第一、二層灰?guī)r溶裂隙水，以巷道淋水、小股水流形式涌出。3、4煤已回采完畢，參與礦井涌水量很小。5.2 礦井涌水情況在礦井生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員對(duì)礦井涌水量進(jìn)行觀測(cè)、統(tǒng)計(jì)和分析，基本掌握了礦井涌水量動(dòng)態(tài)。表5-1 近幾年的涌水情況年份20

29、0420052006200720082009最大m3/h340340340330446.5474.7最小m3/h40606090217283.4平均m3/h190200200210363.5383.3根據(jù)礦山統(tǒng)計(jì)，礦井最大涌水量為474.7m3/h、正常涌水量為244.5m3/h。從圖5-1中可以看出，礦井最大涌水量自2008年由于開采9、10-1煤后，涌水量明顯增加。圖5-1礦井歷年涌水量動(dòng)態(tài)圖 此圖應(yīng)根據(jù)修改后的涌水量需修改5.3 主要突水點(diǎn)位置、突水量及處理情況玉山煤礦曾于2001年發(fā)生一次突水，造成淹井事故，帶來較大經(jīng)濟(jì)損失。2001年9月4日凌晨4點(diǎn)左右，01石門下山穿采面放第二炮時(shí)

30、，-90m水平10-1煤層巷道下側(cè)從頂板突然涌水，初時(shí)水量在150m³/h左右，緊接著伴隨著兩聲“轟隆”巨響，井下突水量急劇增加，啟動(dòng)所有礦井排水設(shè)備，但仍無法抗拒井下特大涌水，以致造成全井淹沒，通過初步預(yù)算，當(dāng)時(shí)瞬時(shí)涌水量在1300m³/h左右。礦井采取地面堵水、井下排水、井下堵水、靜水注漿等一系列措施，井下共施工注漿孔9個(gè)，注入水泥2310.8噸，堵水效果達(dá)100%，次年恢復(fù)生產(chǎn)。第6章 礦井開采受水害影響程度評(píng)價(jià)6.1 礦井開采水害影響程度玉山礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，且以正斷層為主，井田基本構(gòu)造形態(tài)為向北傾伏的褶皺構(gòu)造，由于斷裂切割，使礦區(qū)呈現(xiàn)出地塹地壘塊斷特點(diǎn)，斷層構(gòu)造發(fā)

31、育，使井田水文地質(zhì)條件復(fù)雜化。但開采上組煤時(shí)，由于山西組砂巖富水性極弱，開采中僅表現(xiàn)為頂板淋水和構(gòu)造裂隙帶淋水，對(duì)礦井生產(chǎn)基本無影響。6.2 礦井水害分析礦井自投產(chǎn)以來，水害主要表現(xiàn)形式為：1、3、4層煤頂板砂巖水通過采動(dòng)裂隙直接涌入礦井，頂板淋水形式出現(xiàn)，水量不大；2、斷裂破碎帶、構(gòu)造裂隙發(fā)育帶，在靠近含水層附近形成脈狀涌水，水量不大；3、開采9、10-1層煤，一灰、二灰直接頂板水影響較大，巷道揭露或工作面開采時(shí)發(fā)生頂板淋水或大量涌水。4、正常情況下，開采10-1煤在-200m以下受徐家莊灰?guī)r承壓水威脅，在構(gòu)造發(fā)育地段，-100m左右即受徐灰水威脅，玉山煤礦在-90m水平發(fā)生徐灰（奧灰）突水

32、，就是其中一例。6.3 水害的防治措施1、專項(xiàng)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探。9、10煤開采前首先要進(jìn)行專項(xiàng)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探，查清含水層的富水性、富水條件、隔水層厚度及巖性組合，為正確評(píng)價(jià)9、10煤水文地質(zhì)條件，制定合理有效的防治水措施，提供基礎(chǔ)資料。在采區(qū)開拓和準(zhǔn)備的過程中，要進(jìn)一步進(jìn)行底板水文地質(zhì)條件的探查，有針對(duì)性地實(shí)施防治水工程。2、分區(qū)隔離。開拓新采區(qū)前選擇適當(dāng)位置建筑水閘門，實(shí)行分區(qū)隔離開采。由于本區(qū)徐、奧灰水害威脅嚴(yán)重，要盡量縮小隔離區(qū)范圍，開采中一旦發(fā)生水害，可減小受災(zāi)面積。3、留設(shè)斷層防水煤柱。從相鄰礦井突水資料分析，大多數(shù)突水均與斷層構(gòu)造有關(guān)，且突水量大。對(duì)已控制和查明的斷層要按規(guī)定留設(shè)

33、斷層防水煤柱。對(duì)斷層位置或含導(dǎo)水性不清的要進(jìn)行探查，合理留設(shè)斷層防水煤柱。4、注漿改造含水層：本井田奧灰、徐灰包括徐上砂巖含水豐富且產(chǎn)生越流補(bǔ)給，對(duì)9、10煤的開采構(gòu)成嚴(yán)重威脅，因此對(duì)采取向煤層底板含水巖層注漿，使含水巖層富水性減弱，將含水巖層改造成為隔水層。5、疏水降壓：徐灰是影響9、10煤開采最直接的含水層，在查清徐、奧灰富水性和補(bǔ)給關(guān)系條件下，通過疏水降壓，實(shí)現(xiàn)安全開采目的。6、加強(qiáng)探放水工作，堅(jiān)持“逢掘必探，不探不掘、不探不采”的原則。一是加強(qiáng)掘進(jìn)工作面超前探查，查明構(gòu)造分布情況和含導(dǎo)水情況；二是加強(qiáng)底板探查工作，探查底板隔水層厚度，巖性組合情況及富水性，為10-1層煤開采提供可靠的開

34、采方法。第7章 礦井防治水工作難易程度評(píng)價(jià)7.1 防治水措施玉山礦區(qū)礦井防治水主要措施有：（一）泵房排水各礦井井下建有中央水倉(cāng)和中央泵房。各采區(qū)開拓有臨時(shí)水倉(cāng)。三個(gè)礦井目前正常排水能力之和為1332m3/h，大于目前三個(gè)礦井最大涌水量之和812m3/h。各礦井都有備用排水能力。有關(guān)各礦水倉(cāng)、水泵、管理等情況見表7-1。表7-1 排 水 能 力 表水倉(cāng)名稱水 泵管 路水 倉(cāng)型號(hào)流量（m3/h）揚(yáng)程（m）臺(tái)數(shù)趟數(shù)外直徑×壁厚環(huán)數(shù)容量（m3）主井中央水倉(cāng)200D43×628825832219×624200D45060×445024042402×12.

35、5副井中央水倉(cāng)DA1150×616214632150×42800（二）施工超前探查孔為確保采掘安全，嚴(yán)格執(zhí)行“有疑必探，不探不掘”的原則，進(jìn)行超前探查，保證超前距，遇斷層時(shí)，施工探查孔，查明構(gòu)造產(chǎn)狀，是否導(dǎo)水，確保安全后再施工。7.2 防治水工作難易程度由于9、10層煤嚴(yán)重受徐灰、奧灰水威脅，礦井開采時(shí)除進(jìn)行正常排水工作外還需進(jìn)行專項(xiàng)水文地質(zhì)勘探、設(shè)立水閘門、注漿改造含水層等防治工作。防治水工程量較大，防治難度較高。第8章 礦井水文地質(zhì)類型劃分8.1 劃分依據(jù)根據(jù)礦井受采掘破壞或者影響的含水層及水體、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量或者突水量分布規(guī)律、礦井開采受水害影響

36、程度以及防治水工作難易程度，礦井水文地質(zhì)類型劃分為簡(jiǎn)單、中等、復(fù)雜、極復(fù)雜等4種（見表8-1）。表8-1 礦井水文地質(zhì)類型分類依據(jù)類 別簡(jiǎn)單中等復(fù)雜極復(fù)雜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孔隙、裂隙、巖溶含水層，補(bǔ)給條件差，補(bǔ)給來源少或極少受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、巖溶含水層，補(bǔ)給條件一般，有一定的補(bǔ)給水源受采掘破壞或影響的主要是巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水，其補(bǔ)給條件好，補(bǔ)給水源充沛受采掘破壞或影響的是巖溶含水層、老空水、地表水，其補(bǔ)給條件很好，補(bǔ)給來源極其充沛，地表泄水條件差單位涌水量q（L·s-1·m-1）q0.10.11.0q5.0礦井及周邊老空水分布狀況無老空積水存在少量老空積水，位置、范