工作面水文地质条件分析评价报告

5306工作面水文地质条件分析评价报告
一、5306工作面概况
1、地面位置
5306工作面地面位置北侧为丹峪村、王晃村，西侧为横岭庄，工作面上方为养鸡场。

2、井下位置及四邻情况
5306工作面井下位置西侧为5104巷、5101巷、5103巷、5102巷，已掘进；北侧为5320胶带巷，正掘进；南侧为5305工作面，已掘进，未回采。

二、地质条件概况
1、巷道掘进揭露构造
(1)工作面切眼53061巷巷口处，发育正断层f471，产状：129°∠65°，H=4.5m，预计影响回采方向100-120m；
(2)工作面切眼距53061巷14m处，发育正断层f469，产状：173°∠85°，H=1.0m，预计影响回采方向40-50m；
(3)工作面切眼距53061巷26m处，发育正断层f465，产状：138°∠65°，H=2.5m，预计影响回采方向50-60m；
(4)工作面回采至距切眼438m处，53063巷揭露正断层f451，产状：121°∠60°，H=1.5m，预计影响回采方向30-40m；
(5)工作面回采至距切眼738m处，53063巷揭露正断层f447，产状：45°∠65°，H=1.5m，预计影响回采方向30-40m；
掘进过程中均为发现导水构造，构造破碎带不发育，最大宽度仅为0.05m，不易形成导水通道。

2、物探探明构造异常区域
(1)工作面切眼至距切眼86m处，工作面内发育有异常区YC3，分析为受构造影响，煤层产状变化，预计影响回采100-120m；
(2)工作面回采至距切眼213m处，工作面内发育有异常区YC2，分析可能为陷落柱，预计影响回采走向长88m，倾斜长95m；
(3)工作面回采至距切眼730m处，工作面内发育有异常区YC1，分析可能为煤层变薄，预计影响回采走向长80m，倾斜长100m；
3、钻探验证构造情况
（1）坑透异常区验证情况
坑透异常区YC3经钻探验证，分析为煤层受正断层f471影响造成坡度变化，部分区域煤层较薄，未见导水构造；
坑透异常区YC2经钻探验证，分析可能为煤层倾角变化，未见导水构造；
坑透异常区YC1经钻探验证，未见异常，未见导水构造；
（2）有采必探钻孔新发现构造区域
距切眼363-414m处发育有2#异常区，可能为陷落柱，不导水；
距切眼430-500m处发育有3#异常区，可能为断层或褶曲，不导水；
距切眼848-911m处发育有4#异常区，可能为断层或褶曲，不导水；
4、瓦斯地质情况
工作面部分区域煤层瓦斯含量较大，53062巷5#横贯附近最大瓦斯含量为7.6m3/t，预计5306工作面正常回采过程中，绝对瓦斯涌出量为10.0m3/min。

三、水文地质概况
1、含水岩组
(1)二叠系下统下石盒子组上部K9砂岩含水层
二叠系下统下石盒子组上部K9砂岩中厚层状，中粗粒砂岩，分选中等，磨圆度差，多为钙质胶结，局部松散结构，属孔隙裂隙含水层，平均厚度6m，下距3号煤层顶板约50m。

(2)二叠系下统下石盒子组K8砂岩含水层
二叠系下统下石盒子组K8砂岩为下石盒子组与山西组的分界砂岩，中—厚层状，中细粒石英砂岩，节理发育，富水性强，平均厚度4m，距3号煤层顶板约35m，可通过3号煤层顶板裂隙直接下泄。

2、带压条件分析评价
工作面煤层底板标高为646m-744m，高于奥灰水位线，不存在带压开采情况。

四、导水通道分析
1、导水裂隙带
根据赵庄矿井田地层结构和相邻矿区开采实践证明，3号煤层顶板砂岩水是矿井主要水源。

受开采影响，在导水裂隙带高度范围，顶板砂岩含水层直接下泄补充，影响工作面安全生产。

正常情况下，3号煤层可实现一次采全高，煤层顶板导水裂隙带高度可由以下经验公式求出：
式中：H—导水裂隙带高度，m；
m—可采煤层3号煤层平均厚度，取5m；
n—一次采全高系数，取n=1；
经计算导水裂隙带平均高度为75.5m，K9、K8和3号煤层顶板砂岩含水层均在导水裂隙带之内，成为矿井直接涌水水源。

K10、K11、K12、K13、K14和第四系松散岩类含水层均为矿井间接涌水水源。

2、导水构造
受断裂构造影响，各砂岩裂隙含水层通过裂隙带导通，工作面的矿井涌水量可能增加，但是砂岩含水层补给条件较差，以静储量为主，易于疏干。

当揭露含水层时，顶板淋水水压水量随时间推移明显减少，是矿井顶板水显著征之一。

3、地质勘探钻孔
工作面内距切眼791m处有一地质钻孔：1301（坐标：x=3981096.92；y=38400225.26），孔口标高1061.65m，孔深414.79m，该孔打至3#煤层底板以下15.67m，封孔良好。

五、水文地质工作概况
1、工作面钻探工程
在53061巷、53063巷共施工有采必探钻孔196个，总进尺17604m；
在工作面切眼、53061巷和53063巷共布置19个钻场，施工76个钻孔，截止10月20日，钻探总进尺为7465.5m，总疏放水量为24742m3；
在工作面切眼施工探构造钻孔16个，总进尺1343.5m；
2、涌水量预测
工作面顺槽巷道掘进期间，正常涌水量5-6m3/h，最大涌水量约10m3/h，均为直接顶板砂岩裂隙水，以静储量为主，掘进过程中已疏干。

根据疏放水钻孔出水情况及K8、K9砂岩含水层渗透系数，预计工作面回采过程中工作面正常涌水量50-60m3/h，最大涌水量120m3/h。

六、防治水措施
1、工作面排水系统
在53063巷里程160m处，施工1#水仓，有效容积为50m3，在53062巷里程240m处施
工2#水仓，有效容积为100m3，在5320胶带巷5#横川施工3#水仓，有效容积50m3。

53062巷、53063巷均安装2趟4吋排水管，2#水仓安装有2台132KW离心泵，配有2趟6吋排水管，1#水仓安装2台45KW潜水泵，配有2趟4吋排水管，工作面设计最大排水量为280m3/h。

53062巷排水系统为5306主排水系统，53063巷排水系统为5306工作面辅助排水系统，回采过程中，工作面涌水直接排入2#水仓，采空区涌水部分涌入3#水仓后排入2#水仓。

2、防治水工程
在53062巷、53063巷北侧帮施工排水沟，保证涌水能自流至水仓内；
在5320胶带巷的1#、2#和3#横川口施工挡水墙，保证53062巷水沟内涌水不能溃入5320胶带巷。

七、结论
1、针对影响工作面回采的5条断层和3个异常区，已通过物探和钻探手段进行验证，工作面内未发现导水构造；
2、施工有采必探钻孔时，在1301地质钻孔周边区域通过补充钻孔施工，未见出水现象，同时查阅1301钻孔封孔报告，确定1301地质钻孔封孔良好；
3、5306工作面已初步完成防治水工程及排水系统，最大排水量达到280m3/h，可以满足工作面回采期间正常排水。

综上所述，5306工作面水害类型较简单，危害较小，工作面防治水准备工作已到位，具备回采条件。

八、问题及建议
1、5306工作面煤层坡度较大，队组回采前应制定防止倒架、钻底、支架侧滑的措施，及时垫架、加装防倒装置；
2、工作面煤层倾向整体表现为北西向，上山回采50m后，整体为下山回采，回采过程中随工作面向前推进，在拉架过程中，随顶板垮落，会造成老塘水瞬间集中涌出，工作面或巷道内瞬间水量增大，局部低洼处积水，队组应提前调整排水路线，做好大量涌水排水准备工作，将工作面、53061巷、53062巷、53052巷的排水系统全部准备到位，做好工作面机尾向机头涌水（53061巷皮带机尾向机头涌水、53061巷向53062巷涌水、53062巷向5320胶带巷涌水）的疏排水准备。

建议将53061巷开路横川提前清净浮煤矸至实底，并留出水口至53062巷，提前将53061巷各低洼积水点水仓扩大，皮带机头大架处支挖水仓（机头标准化达标），5320胶带巷各横川口挡水墙做牢、挡好。

3、根据钻探情况分析，正断层f471（129°∠65°，H=4.5m）将影响回采约120m，造成工作面有低洼区域，容易积水，回采过程中工作面注意备泵排水；
4、正断层f471（129°∠65°，H=4.5m）走向与工作面倾向方向夹角为35-45°，且断层周边断裂构造较发育，断层面内发育有断层泥，易风化，回采过程中应提前采取措施，控制割煤速度，防止片帮；
5、5306工作面疏放水施工过程中，钻孔涌水量差异较大，为K8砂岩裂隙含水层富水性不均造成，因受施工条件限制，未内完全疏放K8含水层，回采后导水裂隙带将完全导通K8砂岩裂隙含水层，造成工作面采空区涌水量增大，队组应注意补充防排水措施；
6、工作面回采过程中受煤层坡度及构造影响区域较大，队组回采过程中应注意采取措施，控制留底煤或留顶煤范围，减少资源浪费。

5306工作面水文地质条件分析评价报告
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部长：
总工程师
编制单位：地质测量部。