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高家庄煤矿防治水中长期规划
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编制单位: 高家庄煤矿防治水办公室
日期: 2011年月日
高家庄煤矿防治水中长期规划
一、防治水环境分析
高家庄煤矿正处在一期建井阶段,初期设计年生产能力为120万吨,二期设计年生产能力为300万吨。目前,矿井生产水平为515水平,开采煤层:2煤。山西省煤炭地质114勘查院编制的《矿井水文地质类型划分报告》把高家庄煤矿2、4、8号煤层矿井水文地质类型综合评价为中等类型,9+10煤层矿井水文地质类型综合评价为复杂类型。预计“五年规划”期间矿井正常涌水量5 m3/h,最大涌水量170 m3/h。
(一)排水能力
515水平中央主、副水仓总容量1180m³。本矿现有MD155-67×8型矿用耐磨多级离心泵2台,MD46—50×12型矿用离心泵1台,排水能力分别为:155m³/h、155m³/h、46m³/h,共计356 m3/h,其中:正常涌水时,一台工作(46m³/h),一台备用(155m³/h),一台检修(155m³/h);最大涌水时,两台工作,一台检修。
排水管路为两趟D21 9无缝钢管,正常涌水时,一趟工作,一趟备用;最大涌水时,两趟工作。排水管路沿原混合井井筒敷设。
水泵采用无底阀排水,引水设备选用ZPBG型喷射泵,以排水管路中的压力水为主能源,以消防洒水为备用能源。
(二)井口、工业广场标高及历年最高洪水位标高
,,-m~1030m。。
(三)主要受水害类型
1、地表水
近几年雨季期间降雨量中等,无常年性地表积水,且井田内没有断层出露地表,只是雨季期间的洪水容易通过井口等通道溃入井下,对矿井安全存在威胁。
2、老空积水
高家庄煤矿正处在一期建井阶段,首采2101工作面于2010年7月份开始回采,于2011年6月份结束,次采2103工作面于2011年9月开始回采。两工作面回采过程中均没有发生顶、底板涌水现象,只在个别块段出现顶板滴、淋水,冒落过程中亦未见异常。首采面及次采面均为俯斜开采(俯斜角4度到8度),即使开采时有出水,也能顺工作面两道水沟流出,最终排入井底主水仓内。经认真排查我矿目前无老空积水,但是随着回采工作的进行,老空积水也将成为威胁矿井安全生产的水害隐患之一。
3、含水层水
目前,影响我矿开采2煤的主要含水层为山西组顶板砂岩水,井田内构造简单,断层以小型断层为主,且无常年性的地表水体。地表水与基岩含水层水力联系微弱。山西组煤层以上无大的含水层,且含水层埋藏较深,补给条件不好,根据抽水试验资料,预测未来煤矿床开采时,顶板不会有大的来水。
(1)山西组煤矿床
本组煤层距太原组灰岩特别是L5石灰岩较近,,灰岩水有可能通过底板进入矿坑。但太原组灰岩含水层富水性弱,对煤矿床开采影响不大。
山西组的2、4号煤层以顶板进水为主,距煤层最近的上覆砂岩含水层,构成煤层的顶板直接充水含水层,进水方式以渗入和淋水为主。地下水随采煤立即或滞后沿裂隙进入矿坑。随着采空区面积扩大,顶板形成冒落带或导水裂隙带,各含水层之间将发生水力联系,使矿井涌水量增大。
奥灰水对开采2、4号煤层的影响:本井田4号煤层底板标高为250—775m,奥灰水位标高最大为812m。奥灰水位高出4号煤层底板562—37m,4号煤层底板距奥灰顶面的隔水层厚度为:,,。根据《煤矿防治水规程》中的突水系数计算公式Ts=P/M,,,。因此,奥灰水对本组煤矿床开采无影响。
(2)太原组煤矿床
本组8号煤层的直接顶板L1石灰岩,为8号及9+10号煤层的直接充水含水层,进水方式以渗入和淋水为主。由于太原组石灰岩富水性强于山西组砂岩,加之矿井充水水源较山西组多,故矿井涌水量将大于山西组煤矿床。
奥灰水对开采9+10号煤层影响:奥灰含水层为太原组煤矿床的间接充水含水层,其富水性虽弱,但其具有较大的静水压力作用于隔水层底板。本井田9+10号煤层底板标高为128—628m, 9+、,。根据突水系数计算公式Ts=P/M,,。本井田9+10号煤层全部为奥灰水带压开采,西南部存在受构造块段突水危险区和正常块段突水危险区。经计算,