9203采面水文地质情况分析报告

中煤平朔井东煤业有限公司

9203采面水文地质情况分析报告

编制：张建民

审核：

主管：

总工：

2011-1-5

9203采面水文地质情况分析报告

一、概述

9203回采工作面为中煤平朔井东煤业公司井东区首采工作面，该工作面北部为设计9204工作面主运巷，西部为井田保护煤柱，东部为井东辅运大巷，南部为9202工作面实煤体，上部西边为原4煤采空区，上部东为4301采空区，其对照地面西部为第四系黄土覆盖，东部为露天矿排

土场，原始地表已不复存在，地势呈东高西低趋势。该采面为2011年上半年即将回采工作面。

二、9203水文地质条件与充水因素分析

井东煤业公司煤矿所在区位于宁武煤田北部，属神头泉域水文地质单元。矿区自上而下含水层分别为：新生界（第四系、新近系）孔隙含水层组、山西组砂岩裂隙含水层组、太原组砂岩裂隙含水层组、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层组，其中，新生界含水层与9#煤层相距较远（一般大于100m），一般对该区煤层回采无直接影响，但因9#煤层上赋4#煤层已采空，且采高超过10m，在4#煤层采动破坏下，其形成的采动裂隙将导透其上新生界含水层，形成4#煤层老空积水的补给水源，而在4#煤层采动底板扰动裂隙与9#煤层采动顶板裂隙的影响下，4#采空积水又将顺着采动裂隙补给9#煤层工作面，故新生界含水层虽不是9#煤层的直接含水层，但其水量会给9#煤工作面间接补给，是9203工作面回采的间接含水层，亦对9#煤回采产生较大影响；山西组砂岩含水层和太原组砂岩含水层是9#煤层的直接含水层，对9#煤层回采起着非常重要的影响作用，而且，太原组富水性较好，且局部具一定承压性，故而该含水层是该区防治水工作的重点；奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层为9#底板下大于50m深处含水层，根据相关地质资料和水文类型划分报告，该含水层水位在9#煤层底板以下，故一般情况下，该含水层对9#煤层回采影响不大，但因该灰岩含水层含水性好，水量丰富，若存在局部承压，承压水位高于9#煤层底板，且在构造裂隙或采动裂隙影响下，同样可能将该区水源导透工作面，发生灰岩突水。

三、9203采面涌水量和排水设备选型计算

1、利用日前较常的大井法采面涌水量

因该区一般无承压现象，故利用大井法无承压计算公式计算涌水量：公式为：Q正常=1.366K(2H－M)M/（lgR0－lgr0）

式中：

Q正常——工作面正常涌水量(m3/h)；

K——含水层渗透系数（m/d）；

H——含水层深度（含水层至地面垂深）；

M——含水层平均厚度（m）；

R0——影响半径（m）；

r0——大井半径（m）；

根据地质报告抽水试验，9#煤层直接含水层K为0.2121 m/d，H为含水层深度，即该区9#煤层底板，根据钻孔柱状图知，H为160-170m，该处取H=165m，太原组含水层厚度为5-15m，平均6.67m，该处取平均值

M=6.67m。R0、r0计算如下:

大井半径：r0=（式中F为打井面积），该处F取9203采面面积，该采面走向长1571m，倾向长240m，故面积F=1571*240=377040m2，所有

r0=346.5m。

影响半径R0：R0= R+r0（R为出水影响半径），=759.9m，故R0= R+r0=759.9+346.5=1106.4m。

所以Q正常=1.366K(2H－M)M/（lgR0－lgr0）

=1.366*0.2121*（2*165-6.67）*6.67/（24*（lg1106.4－lg346.5））

=624/（24* lg3.193）

=51.6 m3/h

一般的，最大涌水量和正常涌水量用1.34-1.4系数，此处为安全起见，系数取1.5，故最大涌水量Q max=51.6*1.5=77.4 m3/h。

2、排水设备选型计算

（1）工作水泵

按照《煤矿防治水规定》第五十八条规定，工作水泵的能力，应当能在20h排出24h的正常涌水量，故其排水能力

Q排=24*51.6/20=61.9 m3/h

（2）备用水泵

按照《煤矿防治水规定》第五十八条规定，备用水泵排水能力应当不小于工作水泵的70%，故排水能力应不小于70%*61.9=43.4 m3/h；

（3）检修水泵

按照《煤矿防治水规定》第五十八条规定，检修水泵排水能力应当不小于工作水泵的25%，故排水能力应不小于25%*61.9=15.5 m3/h；

（4）复合

工作和备用水泵的总能力，应在20h能排出24h的工作面最大涌水量：故工作和备用水泵总能力=24*Q max/20=82.9 m3/h，而上述工作水泵和备用水泵总排水能力已经达61.9+43.4=105.3>82.9 m3/h,满足要求。

以上总之，该采面需配备工作水泵、备用水泵和检修水泵，工作水泵排水能力不小于61.9 m3/h，备用水泵排水能力不小于43.4 m3/h，检修水泵排水能力不小于15.5 m3/h。

四、9203回采工作面水害预防措施

1、工作面上下巷排水设备采用双回路供电。

2、排水系统必须安设完善，并试运转正常后，方可移交生产单位。

3、综采队应及时清理水窝内的淤煤。

4、如果工作面出现最大涌水量时，可将供水、供风管路临时改为排水管，作为工作面应急排水管使用。

5、排水管路吊挂全部采用锚杆加6#盘圆吊挂。

6、机电工区设备库应准备好充足的备用水泵，根据涌水实际情况

及时调整排水方案。

7、水泵下井前，安装单位必须进行调试，确认其完好后方可入井。

8、综采队必须保证各级排水站点的使用泵、备用泵齐全并定期检验；所有备用泵必须接好管路和电源。

9、工作面开采时，每班的跟班队长负责整个工作面和两巷的突水预兆和水情水害观测工作；工作面其他所有施工人员也要加强突水预兆和水情水害观测，随时注意顶板和巷道帮顶是否有出水预兆。跟班队长和其他所有施工人员若发现顶板突水预兆时，一旦发现出突（出）水征兆，如：煤壁发潮、发暗、挂汗；顶板淋水增加、压力异常；空气变冷；出现压力水流；有水叫声；煤壁挂红、有臭鸡蛋味等现象时，必须停止作业，及时汇报矿调度室，并按水害避灾路线撤出所有受水威胁地点的人员，需经矿有关部门鉴定无出水隐患时，方可恢复生产。

五、紧急避灾和避灾路线

（一）紧急避灾

1、在突水凶猛、水流急速的情况下，现场人员应立即避开出水口和泄水流，在条件允许的情况下，应迅速撤往突水地点以上的水平。行进中，应靠近巷道一侧，抓牢支架或其它固定物体，尽量避开压力水头和垮顶地段，并注意防止被水中滚动的矸石和木料撞伤。

2、当发生水灾事故时，一定要镇静清醒，不要惊慌失措，乱喊乱跑，被堵人员要迅速撤退到安全地点。利用现场材料设法做好临时避难场所。注意节约矿灯用电和食品，把矿灯、衣物等明显的标识物，挂在明显的地方，静卧待救。有规律采用呼叫、敲打等方法，发出有规律、不间断的呼救信号，以便掌握灾情，组织力量进行抢救。严禁盲目潜水等冒险行为。

3、当退路被阻时，要迅速佩用好自救器，千方百计疏通巷道，尽