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带压开采安全技术措施

  来源：技术资料 2020-06-03 10:31:27
带压开采安全技术措施 一、矿井基本情况山西柳林汇丰兴业曹家山煤业有限公司位于柳林县城东南7km处，行政区划属庄上镇和陈家湾乡，井田内由北向南有陈家焉村、高狮坡村、付家焉村、长焉村、张家社村、梨树凹村和郭家山自然村。其地理坐标为：东经：110°56′19″—110°58′52″；北纬：37°21′46″—37°24′01″。井田南北长4.145km，东西宽3.752km，井田面积8.441km2，批准开采4—10号煤层，设计生产能力90万t/a。二、地质概况（一）含煤地层含煤地层主要有石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。1、石炭系上统太原组太原组为井田主要含煤地层之一，为海陆相含煤沉积建造，根据本组岩性特征可分为三段：（1）下段本段从K1砂岩底至10号煤底。地层厚34.26～37.80m，平均35.29m。岩性主要为细碎屑岩，即灰～灰黑色泥岩、粘土岩、灰白色砂岩。泥岩中富含植物化石。（2）中段本段从10号煤层底至L3灰岩底，厚度15.22～25.15m，平均21.48m，横向上变化不大。岩性主要为灰黑色泥岩、煤层、砂质泥岩及灰白色砂岩。沉积层之间发育有8上、8下、9、10号煤层。9、10号煤层为全区可采煤层，8上号为稳定大部可采煤层。9、10号煤层之间沉积一套灰黑色泥岩，由北向南厚度逐渐变小，于井田南部边缘9、10号两煤层合并；8、9号煤层之间沉积一套灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色中砂岩、细砂岩，垂向上呈反粒序，横向上由北向南粒序为中粒～细粒，然后相变为泥岩。反映了砂体沉积过程中具有明显的侧向迁移特点，说明了该砂体为一分流河道砂。（3）本段地层由L3灰岩底至K3砂岩底，厚度28.80～40.26m，平均33.19m。岩性主要为3层石灰岩、煤层、灰黑色泥岩及少许粘土岩。其中L3、L4、L5三层灰岩全区发育稳定，发育有6上、6、7号煤层，均为不稳定不可采煤层。2、二叠系下统山西组为井田内另一个主要含煤地层，为陆相含煤沉积建造，岩性主要为灰色、灰黑色砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层，含2、3、4、5上、5下号煤层，其中4号煤层为全区稳定可采煤层，其余均为不稳定不可采煤层。（二）井田构造本井田主体为一单斜构造，走向NW，倾向SW，倾角2°～9°，局部发育有向背斜构造，目前未发现断层，在井田北部长焉煤矿内9号采掘发现有一个椭圆状陷落柱（X1），长轴50m，短轴25m，无岩浆岩侵入。S1向斜：位于井田中部，轴向由北北东向转为南西向，东翼较西翼陡，东翼走向北东，倾向北西，倾角4°左右，西翼走向北东，倾向南东，倾角3°左右，向斜轴在井田内延伸长度2300m左右。S2背斜：位于井田东北部，轴向由北东东向转为北东向，南翼较北翼陡，南翼走向北东，倾向南东，倾角6°左右，北翼走向北东，倾向北西，倾角4°左右，背斜轴在井田内延伸长度1300m左右。总之，井田地质构造简单为一类。三、矿井水文地质井田为黄土丘陵区，大部分被中、上更新统黄土覆盖，只在沟谷中出露少部分基岩。井田内无常年性河流，沟谷中多为短暂的季节性河流或煤矿排水形成的小溪流。（一）抽水试验及参数计算井田西南部CZK4号孔为水文地质勘探孔。孔深208.12m，终孔于奥陶系灰岩中。抽水分两个试验段：第一试验段0～82m，为下石盒子组和山西组含水层。第二试验段0～178m，为下石盒子组、山西组和太原组含水层。参数计算采用裘布衣公式和经验公式，计算结果见表;收集到井田外《河东煤田柳林勘探区地质勘探最终报告》中7—5水文孔抽水试验和2—6孔注水试验资料见表。抽水试验计算成果表

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孔号试验层位含水层厚度(m)静止水位(m)降次降深(m)涌水量(L/s)单位涌水量(L/s.m)渗透系数(M/d)影响半径(m)CK4P1s11.87875.84135.820.0140.000390.0026318.37P1s+C3t25.47825.52112.050.1700.014110.033023.167—5C3t27.57801.71123.630.9850.04120.1742?2—6P1s?841.011??0.0004140.000696?（二）井田主要含水层组1、奥陶系岩溶含水层组奥陶系在井田内全部被覆盖，本区共施工奥陶系延深孔二个(CZK4、601)号钻孔)，钻孔揭露最大厚度31.42m，均只打到峰峰组上部石灰岩，岩性主要为深灰色厚层状石灰岩，据区域资料，本区峰峰组富水性弱。本井田西侧兴无煤矿为了解决生产生活用水，于1991年委托吕梁地区凿井队在矿区东部施工了三个水源井，终孔层位均为奥陶系中统上马家沟组，岩性主要为厚层状石灰岩，豹皮状灰岩、泥灰岩和角砾状泥灰岩，岩溶裂隙发育，含水层富水性中等—强。其具体情况见下表：??水 源 井 特 征 表

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煤矿水井编号座标井深(m)水位埋深(m)水位标高(m)涌水量t/d终孔层位XYZ兴无煤矿14140629.1519494185.812854.57342.0053.39801.18968.46O2s24139972.5019494633.20862.00395.6660.75801.25968.46O2s34141577.2119493867.71840.46401.2539.45801.011348.27O2s综上所述，本井田奥陶系灰岩含水层水位标高为801m左右。2、石炭系太原组岩溶裂隙含水层组井田内东北角沟谷中仅局部出露，含水层主要为3层灰岩，灰岩从上至下依次为L5、L4、L3。钻孔揭露总平均厚度为21.69m，在曹家山井田、陈庄井田9个精查孔中有5个钻孔遇第一层灰岩即孔漏（不返水），其中包括在本井田施工的CZK2、CZK3、CZK10三个钻孔。另外CZK4水文孔消耗量增大，其余三孔消耗量无明显变化。钻孔中遇到溶孔直径15—20cm，岩溶发育程度及富水性反映出明显的垂直分带性。当太原组灰岩标高大于800m时岩溶发育，钻孔冲洗液漏失严重不返水。低于800m时岩溶发育差，钻孔无一漏水现象发生。可见太原组灰岩岩溶发育具等高性，同时表现出等深性，即灰岩距基岩面距离小于100m，钻孔孔漏，岩溶裂隙发育，当灰岩距基岩面距离大于100m，钻孔冲洗液消耗量不大，岩溶裂隙不发育。而与其上覆松散层的厚度无关。CZK4孔山西组、太原组混合抽水结果：单位涌水量0.01411L/s.m，水位标高825.52m，渗透系数0.0330m/d，水质属HCO3—Mg.Na型，矿化度0.65g/L。3、二叠系山西组砂岩裂隙含水层组井田大面积被覆盖，仅在井田西南有出露。含水层以中粗粒砂岩为主，平均厚度14.88m。含水层裂隙发育差，单层厚度小，富水性弱。CZK4孔抽水试验结果，单位涌水量0.00039L/s.m，水位标高875.84m。渗透系数0.00263m/d，水质类型为HCO3·SO4—Na.Mg型，矿化度0.77g/L。4、二叠系上下石盒子组砂岩含水层组含水层主要为中粗粒砂岩，含水层平均厚度18.08m，沟谷中有小泉点出露，泉流量25m3/d，富水性弱，水质属HCO3·SO4—Na.Mg型，矿化度0.46g/L。5、第四系、上第三系孔隙含水层组上第三系上新统沟谷中出露较普遍，含水层主要为底砾岩，厚度不稳定，单井出水量小于5m3/d，富水性弱。第四系中、上更新统广泛分布于井田内，其含水层补给条件不好，连续性差，单井出水量小于5m3/d，富水性弱。

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