恒晋煤业煤矿充水条件及充水状况分析
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Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓꎬ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｉｎｒｕｓｈ ｔｈｒｅａｔｅｎｓ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｌｌ ｔｈｅ ｔｉｍｅ. Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｆｉｌｌｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｏｆ Ｈｅｎｇｊｉｎ Ｃｏａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄ.ꎬ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ ｔｙｐｅ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ. Ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｃｏａｌ ｍｉｎｅꎻ ｗａｔｅｒ ｆｉｌｌｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎꎻ ｗａｔｅｒ ｆｉｌｌｉｎｇ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ
在井田南部坡河沟上游ꎬ分布有恒晋煤业的主 立井、副立井和工业广场ꎮ 主立井标高１ ３７１������ ０９０ｍꎬ 副立井标高 １ ３６３������ ９８９ｍꎬ该处沟底标高 １ ３５５ｍꎬ前 坡河沟 ３０ 年来最高洪水位线标高 １ ３６１ｍꎬ按井口 防洪设计百 年 一 遇 考 虑ꎬ 主、 副 井 口 可 能 受 洪 水 威 胁ꎬ但危险性小ꎮ 另外ꎬ工业场地占了坡河沟河道ꎬ 为了保证沟内洪水的排泄ꎬ场地下面需修排洪涵洞ꎮ
在井田东部老虎沟上游ꎬ分布有恒晋煤业的风 井井口及风井场地ꎮ 风井标高 １ ３６９������ １４６ｍꎬ该处沟 底标高 １ ３５０ｍꎮ 由于风井场地位于老虎沟上游的 台地上ꎬ沟的 汇 水 面 积 很 小ꎬ 洪 水 对 风 井 井 口 威 胁 性小ꎮ
(３)含水层对矿井充水的影响ꎮ 山西组顶部砂 岩含水层为 ２ 号、３ 号、４ 号煤层顶板间接充水含水 层ꎬ单位涌水量在 ０������ ０４７ ~ ０������ ０４９Ｌ / ( ｓ������ｍ) ꎬ含水层为 弱富水性裂隙含水层ꎮ Ｋ２ 石灰岩岩溶裂隙含水层 为９ ＋ １０ 号、１１ 号煤层直接充水含水层ꎮ 单位涌水 量 ０������ ００１ ~ ０������ ３６７Ｌ / ( ｓ������ｍ) ꎬ属富水性弱—中等岩溶 裂隙含水层ꎮ 根据物探可知ꎬ 井田西部西一采区 ９１０７ 机巷、９１０７ 风巷范围、东部 ７１４ 钻孔、７１３ 钻孔 一带、东南部下前坡村一带范围为 Ｋ２ 灰岩富水异 常区ꎮ 这些区域 Ｋ２ 灰岩对矿井充水的影响更大ꎬ 要引起足够的注意ꎮ
中奥陶统石灰岩是煤系地层下伏主要含水层ꎮ 推测井田内奥灰水位标高为 ８２４������ ００ ~ ８６５������ ００ｍꎬ径 流方向北向南方向ꎮ 对照井田奥灰等水位线和煤层 底板等高线ꎬ９ ＋ １０ 号煤层最低标高为 ９８０ｍꎬ不存 在带压开采ꎮ 奥灰水对煤层开采无影响ꎮ
(２)地表水体对矿井充水的影响ꎮ 井田地表水属黄 河流域ꎬ区内沟谷发育ꎬ多为“ Ｖ” 字形ꎬ较大的沟有前坡
第３期
庞雯雯:恒晋煤业煤矿充水条件及充水状况分析
������５３������
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
河 沟、老虎沟、木炭沟等ꎬ前坡河沟、老虎沟内各有一 季节性小河ꎬ日常流水量为 ０������ ２ ~ ０������ ４ｍ３ / ｓꎬ干旱季 节细流ꎬ下雨时上涨ꎬ由于汇水面积不大ꎬ水势上涨 有限ꎬ且雨后 水 势 很 快 下 落ꎬ 该 河 沿 沟 向 北 流 入 张 川河ꎮ
庞雯雯(山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局ꎬ山西 太原 ０３００４５)
摘 要:近几年来ꎬ煤矿生产安全一直都受到矿井涌水的威胁ꎮ 根据对恒晋煤业公司煤矿充水条件及充水状况的分析ꎬ确定 了主要影响因素和水文地质类型ꎬ并针对性地提出水害的防治措施ꎬ提高了煤矿开采的安全性及高效性ꎮ 关键词:煤矿ꎻ 充水条件ꎻ 充水状况
������５２������
中国矿山工程 Ｃｈｉｎａ Ｍｉｎｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１８ 年 ６ 月 第 ４７ 卷 第 ３ 期
恒晋煤业煤矿充水条件及充水状况分析
Ｗａｔｅｒ ｆｉｌｌｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｏｆ Ｈｅｎｇｊｉｎ Ｃｏａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄ.
２ 矿井充水条件分析
２������ １ 充水水源 根据井田地质及水文地质条件分析ꎬ矿井充水水源
主要包括大气降水、地表水体、含水层及采空( 老窑) 积 水等ꎮ
(１)大气降水对矿井充水的影响ꎮ 大气降水在地势 低洼处可通过松散沉积物孔隙、基岩裂隙下渗补给下部 含水层ꎮ 由于井田内各煤层埋藏较深ꎬ大气降水仅通过 含水层间接补给煤层ꎮ 矿井涌水量动态变化特征基本不 受大气降水影响ꎮ
文章编号: １６７２￣￣６０９Ｘ(２０１８)０３￣￣００５２￣￣０３ 中图分类号: Ｐ６４１������ ４ ＋ ６１ 文献标志码: Ａ 收稿日期: ２０１８￣￣０１￣￣０９ 作者简介: 庞雯雯(１９９０ － ) ꎬ女ꎬ 山西洪洞人ꎬ助理工程师ꎬ从事煤 田地质报告编制等工作ꎮ
１ 矿井概况
恒晋煤业公司位于临汾市尧都区一平垣乡前坡河村 南ꎬ公司现开采 ９ ＋ １０ 号煤层ꎬ有一个综采工作面ꎬ两个 掘进工作面ꎮ 中央水泵房采用 ３ 台 ＭＤ８５ － ６７ × ７ 型水 泵ꎬ额定流量 ８５ｍ３ / ｈꎬ额定扬程 ４６９ｍꎬ最高效率 ０������ ６５ꎬ配 套 ＹＢ４５０Ｓ１－２ 型防爆电机ꎬ电压 １０ｋＶꎬ功率 ２００ｋＷꎬ转 速 ２ ９５０ｒ / ｍｉｎꎮ 配合 ϕ１５９ × ４������ ５ 型排水管将水经副立井 水窝排至地面污水处理站进行处理ꎮ 主、副水仓容量 １ ０６８、３００ｍ３ ꎮ 采区水泵采用 ＢＱＷ３０－７０－１３ 型排水泵 ４ 台ꎬ配合使用直径为 ７５ｍｍ 的水管将矿井水经西采区轨 道上山以及东采区回风巷排至主水仓ꎮ 现矿井最大涌水 量为 ２７������ ５８ｍ３ / ｈꎬ现有的排水系统可达到该矿井现在的 排放水能力ꎮ 井田位于霍西煤田西部边缘ꎬ龙子祠泉域 的西北部ꎮ 井田边界为人为划定的界线ꎬ边界内外地表 水、地下含水层之间的水力联系不因矿界而改变ꎮ
在井田南部坡河沟上游ꎬ分布有恒晋煤业的主 立井、副立井和工业广场ꎮ 主立井标高１ ３７１������ ０９０ｍꎬ 副立井标高 １ ３６３������ ９８９ｍꎬ该处沟底标高 １ ３５５ｍꎬ前 坡河沟 ３０ 年来最高洪水位线标高 １ ３６１ｍꎬ按井口 防洪设计百 年 一 遇 考 虑ꎬ 主、 副 井 口 可 能 受 洪 水 威 胁ꎬ但危险性小ꎮ 另外ꎬ工业场地占了坡河沟河道ꎬ 为了保证沟内洪水的排泄ꎬ场地下面需修排洪涵洞ꎮ
在井田东部老虎沟上游ꎬ分布有恒晋煤业的风 井井口及风井场地ꎮ 风井标高 １ ３６９������ １４６ｍꎬ该处沟 底标高 １ ３５０ｍꎮ 由于风井场地位于老虎沟上游的 台地上ꎬ沟的 汇 水 面 积 很 小ꎬ 洪 水 对 风 井 井 口 威 胁 性小ꎮ
(３)含水层对矿井充水的影响ꎮ 山西组顶部砂 岩含水层为 ２ 号、３ 号、４ 号煤层顶板间接充水含水 层ꎬ单位涌水量在 ０������ ０４７ ~ ０������ ０４９Ｌ / ( ｓ������ｍ) ꎬ含水层为 弱富水性裂隙含水层ꎮ Ｋ２ 石灰岩岩溶裂隙含水层 为９ ＋ １０ 号、１１ 号煤层直接充水含水层ꎮ 单位涌水 量 ０������ ００１ ~ ０������ ３６７Ｌ / ( ｓ������ｍ) ꎬ属富水性弱—中等岩溶 裂隙含水层ꎮ 根据物探可知ꎬ 井田西部西一采区 ９１０７ 机巷、９１０７ 风巷范围、东部 ７１４ 钻孔、７１３ 钻孔 一带、东南部下前坡村一带范围为 Ｋ２ 灰岩富水异 常区ꎮ 这些区域 Ｋ２ 灰岩对矿井充水的影响更大ꎬ 要引起足够的注意ꎮ
中奥陶统石灰岩是煤系地层下伏主要含水层ꎮ 推测井田内奥灰水位标高为 ８２４������ ００ ~ ８６５������ ００ｍꎬ径 流方向北向南方向ꎮ 对照井田奥灰等水位线和煤层 底板等高线ꎬ９ ＋ １０ 号煤层最低标高为 ９８０ｍꎬ不存 在带压开采ꎮ 奥灰水对煤层开采无影响ꎮ
(２)地表水体对矿井充水的影响ꎮ 井田地表水属黄 河流域ꎬ区内沟谷发育ꎬ多为“ Ｖ” 字形ꎬ较大的沟有前坡
第３期
庞雯雯:恒晋煤业煤矿充水条件及充水状况分析
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
河 沟、老虎沟、木炭沟等ꎬ前坡河沟、老虎沟内各有一 季节性小河ꎬ日常流水量为 ０������ ２ ~ ０������ ４ｍ３ / ｓꎬ干旱季 节细流ꎬ下雨时上涨ꎬ由于汇水面积不大ꎬ水势上涨 有限ꎬ且雨后 水 势 很 快 下 落ꎬ 该 河 沿 沟 向 北 流 入 张 川河ꎮ
庞雯雯(山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局ꎬ山西 太原 ０３００４５)
摘 要:近几年来ꎬ煤矿生产安全一直都受到矿井涌水的威胁ꎮ 根据对恒晋煤业公司煤矿充水条件及充水状况的分析ꎬ确定 了主要影响因素和水文地质类型ꎬ并针对性地提出水害的防治措施ꎬ提高了煤矿开采的安全性及高效性ꎮ 关键词:煤矿ꎻ 充水条件ꎻ 充水状况
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中国矿山工程 Ｃｈｉｎａ Ｍｉｎｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１８ 年 ６ 月 第 ４７ 卷 第 ３ 期
恒晋煤业煤矿充水条件及充水状况分析
Ｗａｔｅｒ ｆｉｌｌｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｏｆ Ｈｅｎｇｊｉｎ Ｃｏａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄ.
２ 矿井充水条件分析
２������ １ 充水水源 根据井田地质及水文地质条件分析ꎬ矿井充水水源
主要包括大气降水、地表水体、含水层及采空( 老窑) 积 水等ꎮ
(１)大气降水对矿井充水的影响ꎮ 大气降水在地势 低洼处可通过松散沉积物孔隙、基岩裂隙下渗补给下部 含水层ꎮ 由于井田内各煤层埋藏较深ꎬ大气降水仅通过 含水层间接补给煤层ꎮ 矿井涌水量动态变化特征基本不 受大气降水影响ꎮ
文章编号: １６７２￣￣６０９Ｘ(２０１８)０３￣￣００５２￣￣０３ 中图分类号: Ｐ６４１������ ４ ＋ ６１ 文献标志码: Ａ 收稿日期: ２０１８￣￣０１￣￣０９ 作者简介: 庞雯雯(１９９０ － ) ꎬ女ꎬ 山西洪洞人ꎬ助理工程师ꎬ从事煤 田地质报告编制等工作ꎮ
１ 矿井概况
恒晋煤业公司位于临汾市尧都区一平垣乡前坡河村 南ꎬ公司现开采 ９ ＋ １０ 号煤层ꎬ有一个综采工作面ꎬ两个 掘进工作面ꎮ 中央水泵房采用 ３ 台 ＭＤ８５ － ６７ × ７ 型水 泵ꎬ额定流量 ８５ｍ３ / ｈꎬ额定扬程 ４６９ｍꎬ最高效率 ０������ ６５ꎬ配 套 ＹＢ４５０Ｓ１－２ 型防爆电机ꎬ电压 １０ｋＶꎬ功率 ２００ｋＷꎬ转 速 ２ ９５０ｒ / ｍｉｎꎮ 配合 ϕ１５９ × ４������ ５ 型排水管将水经副立井 水窝排至地面污水处理站进行处理ꎮ 主、副水仓容量 １ ０６８、３００ｍ３ ꎮ 采区水泵采用 ＢＱＷ３０－７０－１３ 型排水泵 ４ 台ꎬ配合使用直径为 ７５ｍｍ 的水管将矿井水经西采区轨 道上山以及东采区回风巷排至主水仓ꎮ 现矿井最大涌水 量为 ２７������ ５８ｍ３ / ｈꎬ现有的排水系统可达到该矿井现在的 排放水能力ꎮ 井田位于霍西煤田西部边缘ꎬ龙子祠泉域 的西北部ꎮ 井田边界为人为划定的界线ꎬ边界内外地表 水、地下含水层之间的水力联系不因矿界而改变ꎮ