掘进工作面水害防治措施

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掘进工作面水害防治措施

编制单位：防治水中心

日期：二零一八年十月

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掘进工作面水害防治措施

一、工作面概况

（一）工作面位置及煤层情况

1.地面位置：对应地表位于xxxxx矿南部，工作面南部有孙黄铁路，北部有乡村公路，xxxxx变电所，地表起伏不平，地表标高+180.4~+200.7m。

2.井下位置及四邻采掘情况：该工作面位于xxxxx矿井田南翼六采区，其范围东至12900经线，南至6.2坡，北至纬线29900，西至Fs62断层，面积34086㎡。

3.煤层：工作面煤层走向NE~SE，倾向SE~S，煤层结构复杂，中部有一层夹矸平均厚度0.35m将煤层分成两层，上层煤厚0.44m，下层厚度0.73m，总厚度1.17m，倾角10°~22°，平均倾角16°。

（二）构造情况

本区断裂构造发育，其中对掘进有影响的，落差大于1m的断层有2条，2条断层具体情况如下：

12468工作面地质构造情况表表1

（三）含水层情况

通过xxxxx采矿公司近几十年来的采掘活动及疏放水工作，2#顶板的砂岩含水层已疏干，对2#煤的采掘活动已不构成威胁。

通过近几年的追排水工作，现六采区野青灰岩含水层已疏干，对工作

面开采无影响。

（四）顶底板情况

煤层老顶岩性砂页岩，厚度6.3m，深灰色，含少量植物化石，云母碎片；直接顶岩性石灰岩，厚度4.0m，深灰色，含动物化石和黄铁矿，有裂缝充填方解石脉；煤层直接底岩性，细砂岩，厚度2.94m，灰色，泥质胶结含云母和植物化石下部为互层状；煤层老底岩性，砂页岩，厚度4.94m，深灰色、含云母和植物化石，泥质胶结。

二、掘进工作面水害情况分析

（一）工作面充水水源分析

1、大气降水：本区多年平均降水量544 mm，多集中在7、8、9月份，约占年降水量的60％，是一种季节性、周期性影响的水源。由于本区大面积为黄土层覆盖，不利于大气降水沿岩层层面下渗，根据近年来矿井涌水量变化情况分析，降水量对工作面回采影响不大。

2、地表水：对应地表位于xxxxx矿南部，有彭、黄线铁路，地表起伏不平，冲沟发育，西南高东北低，不存在地表水补给。

3、地下水

①老空水：周边最近的12462工作面采空区，水文地质情况已查清，不存在老空水，因此12468工作面不受老空水的威胁。

②断层水：预计局部断层处可能会出现滴水、淋水现象发生，希望生产单位加强排水设施管理。

③野青灰岩含水层：为4#煤层直接顶板，呈深灰色中厚层状，其平均厚度为4.0ｍ，全井田分布稳定，裂隙发育。单位涌水量0.0017－1.353Ｌ∕Ｓ.ｍ，钻孔揭露最大涌水量1.8ｍ3/min，渗透系数13.92ｍ/ｄ，原始水位标高+165ｍ，通过近几十年来的采掘活动及疏放水工作，4#顶板的灰岩含

水层已基本疏干，对工作面掘进无影响。

④伏青灰岩含水层：6＃煤层的间接底板，上距6＃煤层3～5m，厚度

0.5～8.0m，平均3.5m。岩性为深灰色石灰岩，含有黑色燧石条带，裂隙发育，单位涌水量0.039～1.316L/s·m，渗透系数21.78m/d，巷道揭露最大涌水量2.2m3/min，原始水位标高+152m,水化学类型为SO22-.HCO3-～Ca2+Mg2+型，水温18℃。目前本区水位已疏降至-220m标高。因其与山青灰岩含水层相距很近，水位水质相同故将其含水层统称为山伏青灰岩含水层。该含水层对工作面掘进无影响。

⑤大青灰岩含水层：8#煤层直接顶板，岩溶裂隙发育，富水性较强，接受奥灰水的侧向及垂向补给。该含水层岩溶裂隙发育不均一，发育部位通常位于顶面以下1～2m处。一般在井田浅部、南区向斜翘起端和中央鞍部地带最发育，特别在断层交汇、尖灭处岩层较为破碎，裂隙及岩溶相对较发育，其富水性也较强。单位涌水量0.0067～2.029L/s.m，渗透系数17.94m/d。钻孔涌水量差异很大。凡是涌水量大者均位于断裂构造比较发育地段。近三年水位+87.9m～+107.0m。

⑥奥陶系石灰岩含水层：为岩溶—裂隙承压含水层，为煤系地层基底，本井田内该层厚度为584ｍ，主要岩性为灰色纯灰岩、白云岩和白云质灰岩组成，组织致密，厚层状，上距8煤层20—40ｍ，距9煤层10—30ｍ，根据岩性可划分为三组八段；自下而上二、四、五、七段由厚层纯灰岩和花斑灰岩组成，为强含水层段；一、三、六、八段由白云质角砾岩、钙质、泥质岩组成，富水性较差，为弱含水层段或相对隔水层段。相对隔水层段某些部位由于构造影响而使其裂隙发育，透水性较好，成为沟通上下强含水段的通道。奥陶系石灰岩各含水段既有各自本身特点，又相互间存在着密切的水力联系，因而形成一个复杂的裂隙岩溶含水体。目前井田内奥灰水位＋125.0ｍ左右，每年雨季水位升高，单位涌水量1.15～2.5L/s.m。

（二）工作面底板隔水层岩性及厚度分析

野青煤底板与山青灰岩含水层之间隔水层厚度31.78ｍ，由数层灰色、深灰色，组织致密的砂质页岩、细砂岩和几层0.1～0.35ｍ小煤组成。

山青灰岩含水层与伏青灰岩含水层之间隔水层厚度7.24ｍ，由灰色、深灰色，致密的砂质页岩与浅灰色、泥质胶结的砂页岩互层及6＃煤组成。

伏青灰岩含水层与大青灰岩含水层之间隔水层厚度30.36ｍ，由深灰色、灰黑色，致密的砂质页岩与灰色、灰白色、泥质胶结的细砂岩及5＃、7＃煤组成。

大青灰岩含水层与煤系基底奥灰含水层之间隔水层厚度28.44ｍ，由91＃、9＃煤、深灰色、灰黑色致密的砂质页岩、浅灰色、灰黑色组织致密的铝土页岩及尽头煤组成。

由上述可知，本工作面各含水层之间在垂向上岩层一般厚度介于8-50米之间，多为组织致密的稳定的泥质页岩及粉砂岩，除山青、伏青两含水层，其他含水层间，间隔很大均有数层隔水岩石隔水，具有良好的隔水作用，自然条件下彼此之间不发生水力联系，但不排除是否存在的隐伏导（含）水构造，导致高承压奥灰含水层通过导水构造带涌出，威胁矿井安全。三、工作面水害防治措施

（一）工作面防治水技术路线

1、巷道掘进前要对工作面的水文地质条件进行分析，主要分析工作面的充水水源、顶底板隔水层、构造及导水通道情况，确定工作面掘进过程中的主要水害因素为含水层水。

2、掘进期间要提前确定超前距，按照设计要求对巷道前方、前方底板及两帮一定帮距范围内可能存在的隐伏导（含）水构造进行超前探测，查清水文地质情况，根据探测结果采取相应措施。