淮北礦業(yè)集團(tuán)袁店一礦1.8 Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖.zip,淮北礦業(yè)集團(tuán)袁店一礦1.8,Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖,淮北,礦業(yè)集團(tuán),袁店一礦,1.8,Mta,設(shè)計(jì),CAD 設(shè)計(jì)題目： 袁店一礦1.8 Mt/a新井設(shè)計(jì) 專 題：高滲透壓松散破碎大斷面失穩(wěn)巷道修復(fù)技術(shù) 摘 要 一般部分為淮北礦業(yè)集團(tuán)袁店一礦1.8Mt/a新井設(shè)計(jì)。袁店一礦西部邊界為袁店斷層為界，東至32煤層-1000m的水平投影線和39467500經(jīng)線，南從楊柳~五溝斷層及10煤層露頭線，北到32煤層-1000m的水平投影線和區(qū)塊登記邊界。東西長約6.9~13.6km，南北寬1.2~3.4km，井田面積約37.22km2。主采煤層為8煤和10煤，其中8煤位于10煤上部，兩煤層間距平均約80m，煤層傾角為5°～15°，平均約10°，屬于緩傾斜煤層，煤層平均總厚為8煤3.5m、10煤3.6m。 井田工業(yè)儲量為214.47Mt，礦井可采儲量148.23Mt。礦井服務(wù)年限為58.8a，第一水平服務(wù)年限28a。礦井正常涌水量為392m3/h，最大涌水量為584m3/h。礦井最大相對瓦斯涌出量10.08 m3/t，屬于高瓦斯礦井。 井田開拓方式為立井兩水平暗斜井延深集中巖石大巷開拓，井田采用采、帶區(qū)式布置方式，共劃分為三個采區(qū)，八個帶區(qū)，軌道大巷、膠帶機(jī)大巷和回風(fēng)大巷皆為巖石大巷，布置在10#煤層底板巖層中。 針對西二采區(qū)采用了采區(qū)準(zhǔn)備方式，共劃分3個回采工作面，并進(jìn)行了通風(fēng)、運(yùn)煤、運(yùn)料、排水、排矸、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對8201工作面進(jìn)行了采煤工藝設(shè)計(jì)。該工作面煤層平均厚度為3.5m，平均傾角15°。礦井年工作日為330d，工作制度為“四六”制，工作面采用長壁綜采一次采全高采煤法。采用雙滾筒采煤機(jī)割煤，往返一次割兩刀。截深1.0m，每天六個循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺6.0m，月推進(jìn)度165 m。 大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車牽引固定礦車運(yùn)料。礦井通風(fēng)方式前期為中央分列式，后期為中央并列式通風(fēng)。主井采用兩套帶平衡錘的16t箕斗提煤，副井采用一對1.0t礦車雙層四車窄罐籠和一個帶平衡錘的1.0 t礦車雙層四車寬罐籠運(yùn)料和升降人員。 專題部分題目是高滲透壓松散破碎大斷面失穩(wěn)巷道修復(fù)技術(shù)。 翻譯部分主要內(nèi)容是美國煤礦錨桿安裝質(zhì)量改善研究，其英文題目為：Improving Rockbolt Installations in US Coal Mines。 關(guān)鍵詞：袁店一礦；雙立井；采區(qū)布置；中央并列式；大斷面巷道；修復(fù)技術(shù)；錨桿性能  ABSTRACT The general part is a new design for YuanDian mine. Yuan Dian mine in west is bounded Yuan Dian fault; East to 32 coal-1000m level projection lines and 39467500 at warp; South from a willow ~ 5 ditch fault and 10 coal seam outcrop lines; North to 32 coal-1000 m level projection lines and block registration boundary. The length of the minefield is about 6.9 ~ 13.6km, north and south wide 1.2 ~ 3.4km, field with an area of about 37.22km2. The 8# and 10# is the main coal seam. And the 8# is above the 10# with a vertical distanceof about 80m. The dip angle of the coal is 5~15 degree and the average one is 10 degree. The average thickness of the coal is 3.5m in 8# and 3.6m in 10#. The proved recoverable reserves of the minefield are 214.47 million tons, and the minable reserves are 148.23 million tons. The designed productive capacity is 1.8 million tons per year, and the service life of the mine is 58.8 years. The normal flow of the mine is 392m3 per hour and the max flow of the mine is 584m3 per hour. The relative mine gas gush is 10.08m3/t, It is a high gas mine. The mine is a double level dark tilt extending depth and concentration rock roadway to develop and full strip preparation, which divided into three working areas and eight bandts, and track roadway, belt conveyor roadway and return airway are all rock roadways, arranged in the floor rock of 10# coal seam. The design applies strip preparation against the first band of West Two which divided into 3 stirps totally, and conducted coal conveyance, ventilation, gangue conveyance and electricity designing. The design conducted coal mining technology design against the 8201 face. The coal seam average thickness of this working face is 3.5m and the average dip is 15°. The “four-six” working system is used in the mine. It produces for 330 days a year. The working face applies fully mechanized longwall full-height coal caving method, and uses double drum shearer cutting coal which cuts twice each working cycle. The depth-web is 1.0m with six working cycles per day, and the advance of a working cycle is 6.0m and the advance is 165m per month. The central laneway uses Belt Conveyor to transit coal, and trolley wagons are used for accessorial transportation in the roadway.The ventilation mode of this mine is earlier stage which using boundary juxtapose form and later stage which using center juxtapose form. The main shaft uses double 16t skips to lift coal with a balance hammer and the auxiliary shaft uses a twins narrow1.0t four-car double-deck cage and a wide 1.0t four-car double-deck cage to lift material and personnel transportation. The topic of special subject parts is the restoration technology of large section and loose-fractured Instability roadway which in high seepage pressure. Translation part is about the useage of coal mine of US, and discusses to set up a mechanical anchor system to improve the performance of bolt. Its English title is “Improving Rockbolt Installations in US Coal Mines”. Keywords：Yuandian coal mine; Double vertical shaft; Panel layout; Center juxt aposesventilation; Large section roadway; Restoration technology; Anchor performance 目 錄 一般部分 1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 1 1.1 礦區(qū)概況 1 1.2 礦井外部建設(shè)條件及評價 2 1.3 礦井資源條件 3 2 井田境界及資源/儲量 18 2.1 井田境界 18 2.2 礦井儲量計(jì)算 18 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限 23 3.1 礦井工作制度 23 3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 23 3.3 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 24 4 井田開拓 25 4.1 井田開拓的基本問題 25 4.2 礦井基本巷道 33 5 準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置 45 5.1 煤層的地質(zhì)特征 45 5.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 46 5.3 采區(qū)車場選型設(shè)計(jì) 53 6 采煤方法 56 6.1 采煤工藝方式 56 6.2 回采巷道布置 69 7 井下運(yùn)輸 72 7.1 概述 72 7.2 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 73 7.3 大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 75 8 礦井提升 78 8.1 概述 78 8.2 主副井提升 78 9 礦井通風(fēng)及安全技術(shù) 82 9.1 礦井概況、開拓方式及開拓方法 82 9.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 83 9.3 礦井風(fēng)量計(jì)算 87 9.4 礦井阻力計(jì)算 94 9.5 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 97 9.6 安全災(zāi)害的預(yù)防措施 101 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 103 參考文獻(xiàn) 104 專題部分 高滲透壓松散破碎大斷面失穩(wěn)巷道修復(fù)技術(shù) 105 1 Ⅱ水平第二部皮帶機(jī)大巷工程概況 105 1.1 地質(zhì)條件 105 1.2 施工概況 105 1.3 底鼓變形 106 1.4 水文特征 106 1.5 變形原因 107 2 總體技術(shù)思路與技術(shù)路線 108 3 地質(zhì)雷達(dá)探測圍巖松散破碎圈研究 109 3.1 工程概況 109 3.2 探地雷達(dá)的工作原理 109 3.3 施工方法技術(shù)及參數(shù)選擇 110 3.4 資料處理及解釋 112 3.5 本次探測成果 113 4 鉆孔窺視儀探測研究 115 4.1 觀測方案及觀測儀器 115 4.2 觀測資料 117 4.3 巷道圍巖窺視結(jié)果分析 121 4.4 支護(hù)建議 122 5 具體方案及參數(shù) 122 5.1 圍巖松散破碎圈的確定 122 5.2 區(qū)域性疏水降壓 122 5.3 安全擴(kuò)刷與承載環(huán)的構(gòu)建 123 5.4 補(bǔ)強(qiáng)加固及長期維控 126 6 主要結(jié)論 128 參考文獻(xiàn) 128 翻譯部分 英文原文 130 IMPROVING ROCKBOLT INSTALLATIONS IN US COAL MINES 130 中文譯文 147 美國煤礦錨桿安裝質(zhì)量改善研究 147 致 謝 161 一 般 部 分 1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 1.1 礦區(qū)概況 1.1.1 礦區(qū)位置與交通 袁店一井位于安徽省濉溪縣與渦陽縣的交界處，在袁店集附近，行政區(qū)劃屬于濉溪縣和渦陽縣。 本礦井位于淮北平原中部，陸路交通較為便利，北西約10km處有濉阜鐵路的青疃站，東50km處有京滬鐵路的宿州站；203省道（淮北~六安）及合（肥）~徐（州）高速公路從井田東部穿過，區(qū)內(nèi)縣鄉(xiāng)公路網(wǎng)縱橫交錯，與干線相連可達(dá)全國各地。 本區(qū)地理位置優(yōu)越，交通運(yùn)輸方便，礦井具備鐵路、公路運(yùn)輸條件，如圖1-1-1所示。 圖1-1-1 淮北礦業(yè)集團(tuán)袁店一礦交通位置圖 1.1.2 地形地貌 井田位于淮北平原中部，區(qū)內(nèi)地勢平坦，地面標(biāo)高26.38~29.788m，一般28m左右。 1.1.3 地面水系 袁店一井西側(cè)有渦河，水流終年不斷，可航行機(jī)帆船。南側(cè)有北淝河，經(jīng)曹市集向東南流去，屬季節(jié)性河流。東北側(cè)有澮河。渦河、澮河、北淝河均注入淮河，屬淮河水系。袁店一井區(qū)內(nèi)沒有大的河流，僅有曹青河、殷陽溝、青龍溝、鳳凰溝等縱橫交錯，大小不一的人工溝渠，它們均受大氣降水補(bǔ)給，每年7-9月份雨季，河水位較高，流量較大，局部漫及地表，每年10月至次年3月枯水季節(jié)，水位較低，干旱嚴(yán)重時甚至斷流。 1.1.4 氣象特征 本區(qū)屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤氣候，春秋季多東北風(fēng)，夏季多東~東南風(fēng)，冬季多北~西北風(fēng)。平均風(fēng)速為3m/s，最大風(fēng)速可達(dá)18m/s。平均氣溫為14.4℃，最低氣溫（1988年12月16日）為-10.9℃，最高氣溫(1988年7月8日)為40.3℃。年平均降雨量為834mm，雨量多集中在七、八兩個月。無霜期為208-220天，凍結(jié)期一般在十二月上旬至次年的2月中旬。 1.1.5 地震情況 根據(jù)安徽省地震局1996年編制出版的安徽地震烈度區(qū)劃圖，本區(qū)屬于4-6級地震區(qū)，地震動峰值加速度值為0.05g，地震基本烈度值為Ⅵ度區(qū)。 1.1.6 地面已有建（構(gòu)）筑物及設(shè)施 根據(jù)當(dāng)?shù)剀娛?、文物等管理部門出具文件，井田內(nèi)無文物古跡、自然保護(hù)區(qū)、軍事防務(wù)區(qū)、油氣管道、油汽井設(shè)施、水庫。 1.2 礦井外部建設(shè)條件及評價 1.2.1 運(yùn)輸條件 本礦井位于淮北平原中部，陸路交通較為便利，北西約10km處有濉阜鐵路的青疃站，東50km處有京滬鐵路的宿州站；203省道（淮北~六安）及合（肥）~徐（州）高速公路從井田東部穿過，區(qū)內(nèi)縣鄉(xiāng)公路網(wǎng)縱橫交錯，與干線相連可達(dá)全國各地。 本區(qū)地理位置優(yōu)越，交通運(yùn)輸方便，礦井具備鐵路、公路運(yùn)輸條件。 1.2.2 電源條件 淮北礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司已和安徽省電力公司淮北供電公司達(dá)成袁店一井供電協(xié)議。本礦井供電電源接自井田東北部約11.5km的220/110/35kV楊柳變電所。該變電所兩臺主變?nèi)萘繛?20MVA，兩路電源分別引自淮北一電廠及二電廠，可為袁店一井提供可靠電源。 1.2.3 水源條件 本區(qū)新生界含水層埋藏淺。新生界松散層一含分布穩(wěn)定，水質(zhì)較好，富水性較強(qiáng)，開采條件簡單。區(qū)內(nèi)灌溉機(jī)井多開鑿于此層內(nèi)，水量30~50m3/h，一含水可作為該井田工業(yè)和生活飲用水的水源。二含水質(zhì)較好，各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，可以作為供水水源。礦井水源供應(yīng)充沛。井上下消防灑水等工業(yè)生產(chǎn)用水采用處理后的井下排水。 1.2.4 通信條件 礦井不單獨(dú)設(shè)置行政電話交換機(jī)，而采用設(shè)置1000線行政電話虛擬網(wǎng)綜端。與楊柳電信局之間建立虛擬網(wǎng)，信道設(shè)20芯光纜傳輸（包括生產(chǎn)調(diào)度通信及電力調(diào)度通信信道），接入礦業(yè)集團(tuán)公司的通信專網(wǎng)（數(shù)字寬帶網(wǎng)、音頻視頻等信道公用）。 1.2.5 主要建筑材料供應(yīng)條件 目前，建材市場活躍，鋼材、木材進(jìn)貨渠道較多，磚、瓦、砂、石等建材當(dāng)?shù)鼐蓾M足需要。 1.2.6 外部建設(shè)條件綜合評價 本礦井交通方便，進(jìn)場公路順暢；電源可靠；水源充沛；建材供應(yīng)渠道暢通，主要材料可以當(dāng)?shù)亟鉀Q；有相鄰礦區(qū)依托，建設(shè)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。因此，礦井建設(shè)的外部條件優(yōu)越。 1.3 礦井資源條件 1.3.1 地層 袁店一井及其鄰近煤礦均未見基巖裸露。經(jīng)鉆探揭露，新生界松散層下伏地層自上而下分別為二疊系的上石盒子組、下石盒子組和山西組；石炭系的太原組、本溪組；奧陶系的老虎山組~馬家溝組。 地層自下而上為： （1）奧陶系（O2l~O1m） 揭露厚度2.54~13.16m。巖性為灰褐色、灰棕色、淡肉紅色厚層狀石灰?guī)r，微晶結(jié)構(gòu)，致密性脆，裂隙發(fā)育，質(zhì)不純，具豹皮狀構(gòu)造，頂部見少量黃鐵礦結(jié)核。 （2）石炭系（C） 1）中統(tǒng)本溪組（C2b） 井田內(nèi)無鉆孔揭露。據(jù)鄰區(qū)五溝礦資料，揭露最大厚度23.83m，巖性為：灰白色、紫紅色鋁質(zhì)泥巖，富含鋁質(zhì)，致密性脆，含少量菱鐵鮞粒；灰到深灰色細(xì)粉砂巖，含較多泥質(zhì)，見黃鐵礦結(jié)核分布不均，頂部含細(xì)砂質(zhì)，具明顯的薄層理。 2）上統(tǒng)太原組（C3t） 井田內(nèi)無鉆孔系統(tǒng)揭露，06-08、06-19、06-17、04-46等孔分別揭露到3-4灰，揭露最大厚度38.99m；06-13、06-26、06-13等孔穿過斷層揭露太原組中下部地層分別為46.03m、58.43m、46.33m。據(jù)區(qū)域資料總厚度為132.40m。巖性以淺灰色石灰?guī)r為主，次為深灰色泥巖、粉砂巖和少量砂巖。石灰?guī)r總厚70.53m，占本組地層總厚度的53%。石灰?guī)r大多富含動物化石，其中二~四灰含燧石結(jié)核。 （3）二疊系（P） 本系地層厚度較大，雖然各巖層相變頻繁，巖性厚度變化較大，但全系總厚度變化不大，在物質(zhì)沉積速度上表現(xiàn)出互為補(bǔ)償。 1）下統(tǒng)山西組（P1s） 山西組下界為太原組第一層灰?guī)r之頂，上界為鋁質(zhì)泥巖之底，厚72~133m，一般93m左右。由砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成。含10、11兩個煤層組，其中10煤層為本區(qū)的主要可采煤層。 2）下統(tǒng)下石盒子組（P1x） 本組下界為鋁質(zhì)泥巖之底，上界為K3砂巖之底，厚度210~300m，一般237m左右。含4、5、6、7和8五個煤層（組），8煤可采。 3）上統(tǒng)上石盒子組（P2s） 自K3砂巖底界至平頂山砂巖底界，厚約540~580m，一般厚約565m。含1、2和3煤層（組），煤層由于較薄而不可采。該組地層特點(diǎn)為含雜色泥巖和灰綠色砂巖。 （4）上第三系（N） 上第三系厚度112.30~188.90m，平均171.70m，與下伏二疊系地層呈不整合接觸。 1）中新統(tǒng)（N1） 中新統(tǒng)厚度43.30~171.90m，平均厚度81.60m。本統(tǒng)屬河湖相沉積，分布較穩(wěn)定。 2）上新統(tǒng)（N2） 上新統(tǒng)厚度64.40~116.20m，平均90.10m。本統(tǒng)屬河流相沉積，分布穩(wěn)定。 （5）第四系（Q） 第四系假整合于下伏第三系地層之上，厚度72.50~96.70m，平均84.60m。 1）更新統(tǒng)（Q1~3） 更新統(tǒng)厚度39.25~66.20m，平均54.10m。本統(tǒng)屬河漫灘~牛軛湖相沉積。 2）全新統(tǒng)（Q4） 本統(tǒng)厚度27.00~35.20m，平均30.50m。本統(tǒng)由2~4個沉積旋迥，屬河流相~河漫灘相沉積。 1.3.2 構(gòu)造 袁店一井總體上為一走向北北西，傾向北東的單斜斷塊，次級褶曲較發(fā)育，走向上地層線表現(xiàn)為波浪狀。地層傾角較平緩，一般5~15°，淺部緩深部略陡。斷層的走向以北東向?yàn)橹?，其次為近南北向，個別為北西向和近東西向。三維地震勘探前后，主要斷層的位置及落差有變化，但總體構(gòu)造格局沒有變，總體構(gòu)造形態(tài)變化不大。本井局部有巖漿活動，侵入層位從10煤到7煤，其中7-8煤受影響稍大。 （1）褶 曲 袁店背斜：位于井田西部，軸部位于18~22線附近，軸向NNE，向深部傾伏，被五溝—楊柳斷層切割，形態(tài)不完整，僅保留北端一段，軸長約3.2km，背斜東翼較緩，地層走向NW，為五溝向斜西翼；背斜西翼較東翼陡，地層走向NE轉(zhuǎn)近EW，在22線附近背斜形態(tài)十分明顯。 （2）斷裂構(gòu)造 淮北煤田由于受郯廬斷裂及東西向擠壓應(yīng)力的影響表現(xiàn)為網(wǎng)格狀斷塊構(gòu)造，而本井田的構(gòu)造則是東西向擠壓應(yīng)力及南北向等構(gòu)造應(yīng)力綜合作用的結(jié)果，因此井田構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造特征基本相同。根據(jù)鉆探、測井、地震資料共組合斷層近10余條，均為正斷層。三維地震勘探后，主要斷層有：五溝揚(yáng)柳斷層及F1、F2、F3、F4斷層。具體見表1-3-1。 表1-3-1 主要斷層情況一覽表 序號 名稱 性質(zhì) 走向 傾向 傾角 (度) 落差 (m) 延伸長度 (km) 地震控制點(diǎn)數(shù) 控制程度 A B C 1 五溝-楊柳 斷層 正 E-NE N-NW 60~70 300~500 13.5 65 8 查明 2 F1 正 NE NW 60~70 200~500 4.0 3 3 查明 3 F2 正 E N 70 0~50 1.0 8 4 查明 4 F3 正 NE NW 65~70 0~200 3.2 30 54 6 查明 5 F4 正 NE NW 65~70 60~300 5.5 67 25 查明 6 F5 正 N W 70 20~50 1.8 9 10 6 查明 7 F6 正 N-N E-SE 60~65 10~260 2.7 29 25 4 查明 （3）巖漿巖 本井局部有巖漿活動，侵入層位從10煤到7煤，其中7-8煤受影響稍大。侵入本井田的巖漿為中性閃長玢巖和基性輝綠巖及蝕變巖漿巖等，巖漿以順層的方式侵入在7、8、10煤層組中，主要集中在井田西部18-23線間。72煤層2個點(diǎn)，厚度0.62、1.70m；81煤層1個點(diǎn)，厚度0.60m；8煤層4個點(diǎn)，厚度0.38~2.69m；10煤層2個點(diǎn)，1個點(diǎn)厚度0.75m，另一個點(diǎn)吞蝕。侵入在煤層中間者，以夾矸形式出現(xiàn)，一般一層。 （4）陷落柱 袁店一井未發(fā)現(xiàn)陷落柱。首采塊段三維地震勘探也未發(fā)現(xiàn)直徑15m以上陷落柱。 1.3.3 煤層 （1）含煤地層 本井田含煤地層為石炭~二疊系。石炭系煤層薄，不穩(wěn)定，煤質(zhì)差，并且頂板多為石灰?guī)r，水文、工程地質(zhì)條件復(fù)雜。二疊系含煤地層總厚約900m，分下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，含1、2、3、4、5、6、7、8、10、11等十個煤層（組），含煤20余層，煤層總厚9.2m。1、2、3、4、5、6、7、11等8個煤層（組）為不可采煤層，8、10等2層為可采煤層，可采煤層總厚7.1m。 （2）煤層 主采煤層自上而下分述如下： 1）8煤層 位于下石盒子組下部。下距鋁質(zhì)泥巖底板25m左右，煤層厚1.42~4.41m，平均3.50m，為厚煤層。穿過點(diǎn)88個，可采點(diǎn)69個，不可采點(diǎn)6個，巖漿侵蝕點(diǎn)3個，可采指數(shù)0.92。煤層原生結(jié)構(gòu)較簡單，多以單一煤層出現(xiàn)，少部分含1~2夾矸，夾矸為泥巖、炭質(zhì)泥巖。煤層頂、底板以泥巖為主，砂巖次之，少量粉砂巖，砂巖分布無明顯的規(guī)律性。全區(qū)大部可采，為較穩(wěn)定的主要可采煤層。 2）10煤層 位于山西組的中部，上距鋁質(zhì)泥巖約60m。下距太原組一灰頂界面約50m。煤層厚1.37～4.40m，平均厚3.60m，屬中厚~厚煤層，以中厚煤層為主。穿過點(diǎn)92個，可采點(diǎn)63個，不可采點(diǎn)3個，巖漿侵蝕點(diǎn)2個，可采指數(shù)0.94。煤層原生結(jié)構(gòu)簡單，少數(shù)見煤點(diǎn)具1~2層夾矸，夾矸為泥巖、炭質(zhì)泥巖。煤層頂、底板以粉砂巖、泥巖為主，其次為砂巖。全區(qū)大部可采，發(fā)育較好，為較穩(wěn)定的主要可采煤層。 各煤層（組）的間距有一定變化，但在一定范圍內(nèi)具有相對穩(wěn)定性，對鄰近鉆孔對比具有重要意義。 1.3.4 煤質(zhì) （1）煤類 本井可采煤層以煉焦配煤中的肥煤、1/3焦煤和焦煤為主，個別點(diǎn)為氣煤、氣肥煤，少量有巖漿侵入的變?yōu)樘烊唤埂? （2）煤質(zhì) 本井田可采煤層為二迭紀(jì)山西組和上下石盒子組沉積的煤層，區(qū)域變質(zhì)階段屬Ⅱ~Ⅲ階段的氣煤~焦煤。由于后期受巖漿的侵入，使各煤層因距巖漿遠(yuǎn)近不同而出現(xiàn)了不同的變質(zhì)程度，其變質(zhì)階段從Ⅲ~Ⅳ~V~Ⅶ，甚至>Ⅶ階段的無煙煤~天然焦。 各煤層原煤灰分為中灰~高灰煤；低硫分~中硫分煤；特低磷~低磷分煤；特低氯；一級~二級含砷煤；具中熱值~高熱值；煤灰為中等~高軟化溫度和中等流動溫度灰；不易結(jié)渣；含油~富油；各煤層屬中~中高揮發(fā)分煤；具強(qiáng)粘結(jié)性~特強(qiáng)粘結(jié)性；具良好的結(jié)焦性；各煤層可選性評定為易選~極難選煤。 （3）煤的用途 根據(jù)袁店井田的煤種及煤質(zhì)特征，該礦井生產(chǎn)的原煤可以做為煉焦配煤、動力用煤和化工用煤。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為：洗精煤、中煤、煤泥、矸石四種產(chǎn)品，洗精煤作為冶金煉焦用煤供華東地區(qū)的鋼鐵廠；中煤、煤泥和部分矸石一起作為動力用煤供電廠發(fā)電；剩余矸石制磚。 1.3.5 水文地質(zhì) （1）地表水系 袁店一井地勢較為平坦，地面標(biāo)高為27.20~28.446m，一般28.00m左右。礦井西側(cè)有渦河，水流終年不斷，可航行機(jī)帆船。南側(cè)有北淝河，經(jīng)曹市集向東南流去，屬季節(jié)性河流。東北側(cè)有澮河。渦河、澮河、北淝河均注入淮河，屬淮河水系。袁店一井區(qū)內(nèi)沒有大的河流，僅有曹青河、殷陽溝、青龍溝、鳳凰溝等縱橫交錯，大小不一的人工溝渠，它們均受大氣降水補(bǔ)給，每年7-9月份雨季，河水位較高，流量較大，局部漫及地表，每年10月至次年3月枯水季節(jié)，水位較低，干旱嚴(yán)重時甚至斷流。 由于本井田煤層埋藏相對較深，地表水對礦井充水與礦井建設(shè)沒有影響。 （2）含水層及隔水層 袁店一井為第三、四系松散層復(fù)蓋下的全隱蔽礦床。地下水含水層可根據(jù)其賦存介質(zhì)特征進(jìn)一步劃分第三、四系松散層孔隙含水層、二疊系煤系砂巖裂隙含水層（段）和煤系下伏石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）。 1) 新生界松散層含、隔水層（組） 井田內(nèi)新生界松散層厚度變化受下伏基巖古地形控制，大致上有自東向西、自南北向中部逐漸增厚的趨勢。松散層兩極厚度202.5~309.40m,平均262.30m。古地形起伏不大。按其巖性組合特征及其與區(qū)域水文地質(zhì)剖面對比，自上而下可劃分為四個含水層（組）和三個隔水層（組），現(xiàn)自上而下分述之。 ①第一含水層（組） 一般自地表垂深3~5m起，底板埋深27.00~34.30m左右，平均30.50m，含水砂層總厚4.20~21.40m，平均12.70m。巖性以淺黃色、土黃色粉砂、粘土質(zhì)砂、細(xì)砂為主，夾1~4層粘土或砂質(zhì)粘土。砂層結(jié)構(gòu)松散，成分以石英、長石為主，次為云母，具水平層理，粘土中含砂礓及鐵錳質(zhì)結(jié)核。垂深20m左右普遍發(fā)育有一層灰黑色富含腐植質(zhì)的粘土或砂質(zhì)粘土，厚約1~1.5m，含螺蚌化石或碎片，近地表0.50m為褐黃色耕植土壤。 該組上部為潛水，下部水具弱承壓性，為一復(fù)合型潛水~弱承壓含水層（組）。地下水主要補(bǔ)給來源為大氣降水滲入，其次為側(cè)向逕流補(bǔ)給。一含水的排泄以蒸發(fā)和人工開采為主。 ②第一隔水層（組） 底板埋深46.80~54.60m，平均50.10m。隔水層厚8.30~24.80m，平均14.70m。巖性由土黃色、棕黃色及少量棕紅色粘土或砂質(zhì)粘土夾0~3層砂或粘土質(zhì)砂組成，富含鈣質(zhì)或鐵錳質(zhì)結(jié)核。粘土或砂質(zhì)粘土質(zhì)純致密，可塑性較強(qiáng)。該層分布較穩(wěn)定，一般隔水性能較好，但在局部地帶隔水層較薄，使其具有弱透水性。 ③第二含水層（組） 底板埋深72.55~96.70m，平均84.60m。含水砂層厚4.51~27.40m，平均13.40m。巖性以土黃色、淺肉紅色細(xì)砂、粉砂為主，夾2~3層粘土或砂質(zhì)粘土。砂層結(jié)構(gòu)松散，成分以石英、長石為主，次為云母，分選性較好。砂層不太發(fā)育，分布不穩(wěn)定，厚度變化大且薄。局部地段僅有相應(yīng)的層位，無明顯的含水砂層存在。 本組為一孔隙類復(fù)合承壓含水層，砂層發(fā)育分布不均，富水性也相對強(qiáng)弱不一。以層間水平逕流補(bǔ)給為主，在局部地帶接受一含的越流補(bǔ)給，水位變化基本上與一含升降同步，并滯后于一含。 據(jù)相鄰礦井資料，二含水質(zhì)較好，各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，可以作為供水水源。 ④第二隔水層（組） 底板埋深79.80~123.05m，平均107.50m。隔水層厚度6.65~37.70m，平均18.20m。巖性由土黃色、棕黃色、淺棕紅色及少量灰綠色粘土、砂質(zhì)粘土夾1~2層薄層砂層組成。粘土類一般塑性好，膨脹性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)致密。該層分布較穩(wěn)定，隔水性能一般較好，但局部隔水層薄弱地帶隔水性能較弱，二、三含之間存在一定的水力聯(lián)系。 ⑤第三含水層（組） 底板埋深156.20~197.50m，平均174.60m。含水砂層厚8.80~60.75m，平均32.30m。巖性以土黃色、淺肉紅色、棕紅色、灰白色細(xì)砂、粉砂、中砂、粘土質(zhì)砂為主，夾棕黃色、淺肉紅色及灰綠色粘土或砂質(zhì)粘土3~5層。砂層結(jié)構(gòu)松散，主要礦物成分為石英，次為長石及云母片，分選性較差。本層(組)中部有一厚層粘土將其分為上、下段；上段局部含有1~3層透鏡狀鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖（盤），厚1~3m，較堅(jiān)硬，局部有溶蝕現(xiàn)象；上段砂層單層厚度大，富水性較強(qiáng)。下段砂層不太發(fā)育，單層厚度較小，質(zhì)不純，含泥質(zhì)量增高，富水性較弱。 三含上部水質(zhì)尚好，在一、二含水量不足時，三含上部水可以作為生活飲用水水源。三含下部水質(zhì)較差，不宜做生活飲用水水源。 ⑥第三隔水層（組） 底板埋深201.40~262.06m，平均248.20m。隔水層厚約42.20~77.30m，平均61.90m。巖性以灰綠色、棕黃色、棕紅色砂質(zhì)粘土、粘土及灰白色鈣質(zhì)粘土、泥灰?guī)r為主，夾砂層或粘土質(zhì)砂0~5層,局部地段在深度190~200m處為厚層砂。該層分上、下兩段：上段粘土、砂質(zhì)粘土可塑性好，膨脹性強(qiáng)；下段灰白色、乳白色鈣質(zhì)粘土，泥灰?guī)r呈半固結(jié)狀，可塑性較差，為湖濱回水灣靜水環(huán)境沉積。該層（組）粘土類可塑性好，膨脹性強(qiáng)，厚度大，分布穩(wěn)定，隔水性良好，是區(qū)域及本礦重要的隔水層（組）。由于它的存在使其以一、二、三含地下水及地表水、大氣降水與其下的四含水、煤系砂巖裂隙水之間失去水力聯(lián)系。 ⑦第四含水層（組） 底板埋深202.50~271.05m，平均256.30m。含水砂層厚度0~17.15m，平均6.00m。四含沉積厚度受古地形控制，古地形低洼處四含沉積厚度較大。 四含巖性復(fù)雜，由礫石、砂礫、粘土礫石、粗砂及粘土質(zhì)砂等組成，其間夾有0~4層薄層狀粘土夾礫石、粘土、砂質(zhì)粘土、鈣質(zhì)粘土等。從總體上看四含巖性泥質(zhì)含量高，滲透性差，補(bǔ)給條件較差，一般富水性弱。其地下水以區(qū)域?qū)娱g逕流為主，水平徑流條件差，補(bǔ)給微弱，處于滯緩狀態(tài)，與煤系砂巖裂隙含水層通過風(fēng)化裂隙帶及采空冒裂帶裂隙構(gòu)成直接水力聯(lián)系。而與上覆一、二、三含水層無直接水力聯(lián)系。 據(jù)04-98孔抽水資料，四含靜止水位標(biāo)高+15.696m，q=0.009351l/s,k=0.12275m/d，水化學(xué)類型為HCO3·Cl-Na，礦化度0.679g/l，全硬度4.71德國度。 生產(chǎn)實(shí)踐證明四含直接覆蓋在煤系地層之上，是礦井充水的主要補(bǔ)給水源之一，但一般補(bǔ)給量不大。 2) 二疊系煤系含、隔水層（段） 二疊系巖性由砂巖、泥巖、粉砂巖、煤層等組成，并以泥巖、粉砂巖為主。其中泥巖、粉砂巖可視為隔水層，砂巖層組成含水層，各含水層之間均為有效隔水層阻隔。含水層的富水性主要取決于巖層的裂隙發(fā)育程度、連通性和補(bǔ)給條件。地下水主要儲存和運(yùn)移在以構(gòu)造裂隙為主的裂隙網(wǎng)絡(luò)之中，以儲存量為主。其主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水是井巷開拓、煤層開采時礦井直接充水水源。據(jù)抽水試驗(yàn)資料，主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙含水層q=0.007324~0.02143L/s.m。另據(jù)相鄰生產(chǎn)礦井實(shí)際資料，井下揭露的突水點(diǎn)變化規(guī)律，一般是開始涌水量較大，隨時間延長，衰減較快，呈淋水或滴水狀態(tài)，僅少量突水點(diǎn)呈流量穩(wěn)定的長流水。總的來說，煤系砂巖裂隙含水層富水性較弱，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料及主采煤層賦存的位置關(guān)系、裂隙發(fā)育程度劃分為三個含水層（段）和四個隔水層（段）。 3) 太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段） 袁店一井共有62個鉆孔揭露太原組地層，最大揭露厚度52.06m（06-26孔），多數(shù)鉆孔僅揭露一~二層灰?guī)r，少數(shù)鉆孔揭露下部灰?guī)r。據(jù)相鄰五溝礦資料太原組地層厚度132.40m，有石灰?guī)r12層，總厚75m，占全組總厚的60%。本礦一灰厚度0.33~3.29m，平均1.77m左右，二灰厚度1.53~3.55m，平均2.89m左右。三灰厚度4.18~10.83m，平均8.31m左右，四灰厚度2.46~25.26m，平均13.79m。1-4灰累計(jì)平均厚度26.76m。太原組巖性由石灰?guī)r、泥巖、粉砂巖及薄煤層組成，以石灰?guī)r為主。地下水主要儲存和運(yùn)移在石灰?guī)r巖溶裂隙網(wǎng)絡(luò)之中，富水性主要取決于巖溶裂隙發(fā)育的程度。巖溶裂隙發(fā)育具有不均一性，因此富水性也不均一。石灰?guī)r巖溶裂隙在淺部較發(fā)育，向深部逐漸減弱。當(dāng)巖溶裂隙發(fā)育時富水性較強(qiáng)，反之就弱。第一、二層石灰?guī)r厚度小，第三、四層石灰?guī)r厚度較大。一~四灰通常視為一個統(tǒng)一的含水層（段），并作為10煤開采時防治水的主要對象。五灰~十三灰埋藏較深，距主采煤層較遠(yuǎn)，巖溶裂隙不太發(fā)育，水動力條件相對較差，通常視為間接含水層段。鉆探揭露太原組地層時，沒有發(fā)生漏水現(xiàn)象。 4) 本溪組鋁質(zhì)泥巖隔水層（段） 袁店一井沒有鉆孔控制，據(jù)相鄰五溝礦資料，隔水層厚度0.87~23.83m平均10.33m，巖性以灰白色、紫紅色鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，含0~2層石灰?guī)r，隔水性較好。 5) 奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段） 區(qū)域厚度500多米，袁店一井有04-80、04-82、213、173、04-74、2436等6個鉆孔揭露，揭露最大厚度為13.16m（04-74孔）。巖性為肉紅色致密塊狀性硬隱晶質(zhì)厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r。鉆探揭露時04-74孔發(fā)生漏水現(xiàn)象，漏失量為12m3/h。 奧灰突水具有水壓高，水量大的特征，是礦井開采的重要隱患之一。如1996年3月任樓煤礦7222工作面因巖溶陷落柱導(dǎo)水發(fā)生特大突水災(zāi)害，最大水量達(dá)34570m3/h，造成礦井被淹，損失巨大。因此提前對奧灰含水層進(jìn)行水文地質(zhì)評價，制定防治水計(jì)劃很有必要。 （3）各含水層的補(bǔ)給、徑流、排泄及水力聯(lián)系 1) 新生界第一含水層（組） 該組上部屬潛水，下部屬弱承壓水，為多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合含水層（組），主要靠大氣降水和地表水體垂直滲透補(bǔ)給，地下水循環(huán)交替條件良好，水位隨季節(jié)變化大，主要排泄途徑為蒸發(fā)和人工開采。 在區(qū)域范圍內(nèi)，一含水上部接受河流上游的補(bǔ)給，同時又通過河流的徑流排泄到河流的下游。一含下部水以層間逕流為主，在一隔薄弱地帶也可越流補(bǔ)給二含。 2) 新生界第二、三含水層（組） 二者均屬多層結(jié)構(gòu)的承壓含水層（組），以區(qū)域?qū)娱g逕流為主，其次在一、二隔薄弱地帶，二含接受一含越流補(bǔ)給或越流補(bǔ)給三含，二者的排泄方式主要為側(cè)向徑流，其次二、三含上部也有相當(dāng)部分水為人工開采。 由于三含之下有分布較穩(wěn)定、隔水性能較好的三隔存在，使一、二、三含水與四含水及煤系水失去水力聯(lián)系。 3) 第四含水層（組） 四含屬承壓含水層，其上有隔水性良好的第三隔水層（組）所阻隔，其地下水與地表水及一、二、三含地下水無水力聯(lián)系。 四含直接覆蓋在基巖各含水層之上，在天然狀態(tài)下與下伏各含水層均有一定的水力聯(lián)系（主要在各基巖含水層露頭帶）。煤層開采以后四含水將通過淺部裂隙帶和采空冒裂帶裂隙滲入礦坑，引起四含水位下降。但總體上看，在自然條件下四含地下水水平徑流條件差，區(qū)域補(bǔ)給微弱，處于滯緩狀態(tài)。 4) 二疊系主采煤層間砂巖裂隙含水層（段） 二疊系含煤地層一般巖性較致密，砂巖裂隙大多不發(fā)育，富水性差，滲透性差，主要為區(qū)域?qū)娱g補(bǔ)給徑流、排泄，同時淺部露頭帶接受新生界四含水緩慢滲入補(bǔ)給。在井巷開拓和煤層開采條件下，二疊系砂巖裂隙水以突水、淋水和涌水的形式向礦坑排泄。 區(qū)域范圍內(nèi)二疊系砂巖裂隙含水層補(bǔ)給水源缺乏，水平徑流微弱，以儲存量為主，故區(qū)域二疊系砂巖裂隙含水層之水的補(bǔ)給對該井田開采影響不大。 5) 太灰、奧灰?guī)r溶裂隙含水層（段） 以層間徑流、補(bǔ)給為主，在淺部露頭帶接受四含水的補(bǔ)給，區(qū)域范圍內(nèi)，若出現(xiàn)大的水位差，則徑流、排泄、補(bǔ)給明顯。據(jù)鄰近童亭礦91-觀9孔長觀孔資料，1997年太灰水位埋深為140.70m，與精查期間太灰水位相差139.45m。這說明在開采條件下太灰水通過露頭與煤系含水層之間存在一定的水力聯(lián)系，太灰水可以部分間接地補(bǔ)給礦坑，以10煤層底板涌水的形式向礦坑排泄，成為礦井排水的一部分被排放到地面。目前袁店一井太灰水位埋深為6.5~8.81m，高于相鄰?fù)さV太灰水位（2005年12月太灰水位埋深170.40m）160余米，說明太灰水由南向北面的童亭礦方向逕流。 相鄰生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)資料表明，由于煤礦的開采奧灰水已部分地補(bǔ)給太灰，然后進(jìn)入礦坑被排到地面，同時也說明了，奧灰水與太灰水有一定的越流關(guān)系。 （4）斷層的富水性和導(dǎo)水性 1) 斷層的富水性和導(dǎo)水性 根據(jù)鉆探揭露資料，斷層破碎寬度2~60m，一般多為泥質(zhì)充填，巖性較混雜，主要為泥巖、粉砂巖及少量砂巖。擠壓和揉皺現(xiàn)象嚴(yán)重，巖芯較破碎，泥巖呈糜棱狀，砂巖呈碎塊狀、角礫狀。鉆探穿過五溝—楊柳等斷層時均沒有發(fā)生漏水現(xiàn)象。 ①五溝~楊柳斷層 據(jù)04-82孔對五溝~楊柳斷層破碎帶抽水試驗(yàn)，q=0.003013l/s.m，k=0.01139m/d，水化學(xué)類型為HCO3·SO4~Na+Mg型水。對抽水結(jié)果進(jìn)行了長時間的水位恢復(fù)，水位恢復(fù)十分緩慢，而且最終也沒有恢復(fù)到抽水前的靜止水位高度，說明五溝—楊柳斷層富水性弱、導(dǎo)水性差。 ②F4斷層 06-9孔對F4斷層破碎帶抽水試驗(yàn)q=0.007904l/s.m，K=0.014793m/d，水化學(xué)類型為HCO3-Na型。對抽水結(jié)果進(jìn)行了長時間的水位恢復(fù)，水位恢復(fù)十分緩慢，而且最終也沒有恢復(fù)到抽水前的靜止水位高度，F(xiàn)4斷層富水性弱、導(dǎo)水性差。 2) 小斷層及構(gòu)造裂隙的導(dǎo)水性和富水性 小斷層是指落差≤5m的小斷層?；幢备魃a(chǎn)礦井在生產(chǎn)過程中均發(fā)現(xiàn)了很多小斷層，有的礦井甚至發(fā)現(xiàn)有幾百條小斷層，袁店一井處于童亭背斜西翼北段，與臨渙礦區(qū)其它礦井地質(zhì)構(gòu)造條件基本相似，受區(qū)域構(gòu)造的影響，構(gòu)造應(yīng)力集中小斷層較發(fā)育。 小斷層因其數(shù)量多，張性好，充填差，是基巖地下水良好的導(dǎo)水通道，相互聯(lián)結(jié)起到匯水網(wǎng)絡(luò)作用，可造成太灰內(nèi)部，太灰與奧灰之間，太灰與煤系砂巖之間的水力溝通，是礦井充水的主要控水構(gòu)造之一。從剖面圖上可以看出五溝—楊柳斷層、F1、F4、EF35斷層不僅造成10煤層與奧灰“對口”接觸，甚至造成8煤層與奧灰“對口”接觸，對這些位置應(yīng)高度重視。袁店一井8、10煤層與太原組灰?guī)r或奧陶系石灰?guī)r“對口”情況。對于這些落差較大斷層的導(dǎo)水性和富水性還應(yīng)進(jìn)一步探查研究。 生產(chǎn)實(shí)踐表明，一些較大的斷裂帶本身雖不含水，導(dǎo)水性也差，但是在其兩側(cè)派生的一些次級小斷層及裂隙帶往往含水豐富，導(dǎo)水性也較強(qiáng)?；幢泵禾锷a(chǎn)礦井在采掘過程中揭露的大于2m的小斷層多數(shù)有淋水、滴水或滲水現(xiàn)象，甚至少數(shù)斷層有滯后突水現(xiàn)象，如劉橋礦、楊莊礦、祁東礦均是在揭露2~3.5m的小斷層發(fā)育部位發(fā)生了突水。 總之，袁店一井多數(shù)斷層富水性弱，導(dǎo)水性差。但隨著礦井采掘深度的不斷增加，斷層的導(dǎo)水能力可能會有所增強(qiáng)；同時也不排除某些斷層或斷層的某些部位存在富水性較強(qiáng)，導(dǎo)水性較好的可能性。 （5）巖溶發(fā)育特征 石灰?guī)r巖溶裂隙在淺部發(fā)育，深部減弱，同時在水平方向上巖溶裂隙發(fā)育程度也具有不均一性。從臨海童礦區(qū)資料分析，灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）地下水是從童亭背斜軸部和臨渙工人村附近接受補(bǔ)給的，從童亭到臨渙、海孜地下水的溶蝕能力逐漸下降。 袁店一井雖然目前沒有發(fā)現(xiàn)有巖溶陷落柱存在，但生產(chǎn)過程中仍不能掉以輕心，加強(qiáng)巖溶陷落柱的探查和研究工作，確保礦井安全生產(chǎn)。 （6）礦井水文地質(zhì)類型及復(fù)雜程度 綜上所述，8、10煤層頂?shù)装迳皫r裂隙含水層（段）是礦井充水的直接充水含水層，一般富水性較弱。10煤層開采時受灰?guī)r水威脅嚴(yán)重，太灰、奧灰?guī)r溶裂隙含水層具有水壓高、水量大的特征，防治水工程量較大，是礦井安全生產(chǎn)的重要隱患之一。構(gòu)造復(fù)雜程度中等（Ⅱ類）小斷層的構(gòu)造裂隙較發(fā)育。 按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T0215-2005）、《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GR/12719-91）、參照《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》，該礦應(yīng)屬裂隙含水層充水、頂板進(jìn)水為主的礦床，水文地質(zhì)條件屬中等偏復(fù)雜類型。 （7）礦井充水因素分析 1) 鄰近生產(chǎn)礦井 ①鄰近生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)簡況 袁店一井相鄰生產(chǎn)礦井有五溝礦、童亭礦、界溝礦和臨渙礦，稍遠(yuǎn)的有任樓礦、海孜礦、楊柳礦，上述煤礦與袁店一井水文地質(zhì)特征基本相似。煤系地層均被厚二百米左右的新生界松散層所覆蓋。新生界松散層四含直接覆蓋在煤系地層之上，富水性弱~中等，是礦井充水的主要補(bǔ)給水源。二疊系煤系砂巖裂隙含水層富水性較弱，主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水是礦井的直接充水水源。斷層的富水性弱，導(dǎo)水性差。地層正常情況下太灰水和奧灰水對礦井不會構(gòu)成直接充水影響，但若遇導(dǎo)水性斷層或巖溶陷落柱時，二者之水有可能突入礦井，給生產(chǎn)帶來危害。 ②相鄰生產(chǎn)礦井影響礦井涌水量因素及變化規(guī)律 a.由于新生界松散層第三隔水層隔水性能較好，能有效地隔絕大氣降水、地表水與煤系砂巖裂隙水的水力聯(lián)系，因而大氣降水、地表水和礦坑涌水量沒有關(guān)系。 b.各礦井在建井和生產(chǎn)中，一般情況下突水有兩種情況，一是煤系砂巖裂隙水，多呈淋水、滴水,局部出現(xiàn)突水，水量均不是太大，因煤系砂巖水補(bǔ)給條件差，往往是消耗自身的儲存量。二是有四含或太灰水的補(bǔ)給時，其突水量往往開始較大，以后經(jīng)過治理，水量變小或呈常流水。 c.從淮北各礦生產(chǎn)實(shí)際情況來看，出水點(diǎn)出水量大小與構(gòu)造裂隙發(fā)育程度有密切關(guān)系，只要沒有富水含水層補(bǔ)給，一般水量呈衰減趨勢。礦井初期開采時，礦井涌水量隨采掘面積的擴(kuò)大、開采水平的延深、原煤產(chǎn)量的增加而增加；當(dāng)開采面積達(dá)到一定值（多數(shù)在一水平的開拓范圍內(nèi)，只占設(shè)計(jì)開拓范圍的1/3~1/5左右）時，礦井涌水量已達(dá)到高峰或相對穩(wěn)定狀態(tài)，保持在一定的范圍值內(nèi)波動；其后在采區(qū)接替、采掘面積增加或開采水平延深時，礦井涌水量也有所增加，但不太明顯，呈現(xiàn)出水量與開拓面積、深度之間的非線性關(guān)系。 d.在地層正常情況下，太原組石灰?guī)r巖溶裂隙水對礦井涌水量沒有直接關(guān)系，但據(jù)童亭礦太灰水位觀測資料，目前太灰水位大幅度下降，說明太灰水已經(jīng)成為10煤層砂巖裂隙水的補(bǔ)給水源進(jìn)入礦井。礦井涌水量隨著井下突水的發(fā)生同步劇增，礦井涌水量的增加量與井下突水量密切相關(guān)。 2) 礦井充水因素分析 ①礦井水文地質(zhì)邊界條件 袁店一井水文地質(zhì)邊界條件與臨渙礦區(qū)水文地質(zhì)邊界條件一致，四周被大的斷層切割，東西分別受固鎮(zhèn)—長豐斷層和豐沛斷層控制，南北分別受光武—固鎮(zhèn)斷裂和宿北斷裂制約。這些大的斷裂均具有一定的隔水能力，井田內(nèi)次一級構(gòu)造展布形跡主要受控于四周邊界斷層。大的構(gòu)造單元控制著礦坑總涌水量大小，各部位的富水性又受次一級構(gòu)造和各種因素的制約，井田內(nèi)地層中有多個含水層（組），但也有多個相應(yīng)的隔水層阻隔。由于井田內(nèi)斷層的導(dǎo)水性差，煤層頂?shù)装甯羲畬雍穸容^大時，具有抑制頂、底板突水的作用，不同組（段）地下水對礦坑充水的影響程度有明顯的不同。 ②礦井充水水源 袁店一井地層中有多個不同含水層（組、段），但它們在垂直剖面上相應(yīng)的也有多個不同的隔水性良好的隔水層（組、段）所阻隔，不同（組、段）的地下水對礦井的充水影響有明顯的不同。地表水和新生界松散層第一、二、三含水層（組）地下水由于受第三隔水層（組）所阻隔，它們一般對礦井充水無影響。 袁店一井礦井直接充水水源是主采煤層頂、底板砂巖裂隙水。在合理留設(shè)防水煤柱的情況下，四含孔隙水是礦井充水的間接充水水源，而煤系下伏的石灰?guī)r巖溶裂隙水則是礦井充水的重要隱患。 ③礦井充水途徑 礦井充水的通道主要有：砂巖構(gòu)造裂隙、采動冒落帶裂隙、斷層及巖溶陷落柱以及未封閉好的鉆孔等。一般來說，灰?guī)r水進(jìn)入礦井的途徑有四種： a.高壓灰?guī)r水突破煤層底板進(jìn)入礦井，特別是在底板較薄的區(qū)段，由于采動時底板造成破壞，底板的有效隔水厚度可能不足以抵抗下伏的高壓水，因此可能導(dǎo)致突水。 b.灰?guī)r水沿斷裂帶進(jìn)入礦井。 c.采、掘揭露或接近含、導(dǎo)水巖溶陷落柱導(dǎo)致突水。 d.沿封閉不良的鉆孔溝通其它含水層。 （8）礦井涌水量預(yù)計(jì) 1) 涌水量預(yù)計(jì)的依據(jù)、范圍及方法 涌水量預(yù)計(jì)的依據(jù)：《安徽省淮北煤田臨渙礦區(qū)袁店一井勘探（補(bǔ)充）地質(zhì)報告》。 涌水量預(yù)計(jì)的范圍：主要是一水平（基巖風(fēng)氧化帶下限~-748m）范圍。 涌水量預(yù)計(jì)的方法：根據(jù)袁店一井水文地質(zhì)條件和礦井充水因素分析，礦井充水水源主要是主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水，四含水作為主要補(bǔ)給水源、太灰可能會產(chǎn)生突水。因此對這三部分水量分別予以預(yù)計(jì)，預(yù)計(jì)方法采用地下水動力學(xué)公式法及水文地質(zhì)比擬法，以便于相互驗(yàn)證涌水量估算結(jié)果，選擇較合適涌水量。 2) 礦井涌水量估算結(jié)果評述 ①估算新生界松散層第四含水層（組）涌水量為94m3/h，在留設(shè)一定防水煤柱的情況下，只要采空冒裂帶不波及四含，其地下水不會直接進(jìn)入礦井，故此涌水量不計(jì)入礦井正常涌水量內(nèi)，供留設(shè)防水煤柱的參考。 ②采用地下水動力學(xué)法估算礦井一水平正常涌水量為359m3/h；采用水文地質(zhì)比擬法估算礦井一水平正常涌水量為392m3/h，最大涌水量為584m3/h。兩種方法估算的礦井涌水量結(jié)果相差不大。礦井涌水量估算公式和參數(shù)選擇合理，基本符合該礦水文地質(zhì)條件反映的規(guī)律。 采用水文比擬法公式估算的正常涌水量392m3/h和最大涌水量584m3/h，作為礦井排水設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。 ③估算太灰?guī)r溶裂隙含水層（段）的可能突水量為585m3/h，不作為礦井正常涌水量亦不作為最大涌水量，但此水量應(yīng)計(jì)入災(zāi)變水量。袁店一井災(zāi)變水量為礦井最大涌水量和太灰可能突水量之和，即584+585=1169m3/h，此水量較大，應(yīng)采取有關(guān)措施，預(yù)防此類突水的發(fā)生。 ④參照《地下水資源分類分級標(biāo)準(zhǔn)》（GB/15218-94）四含估算涌水量結(jié)果應(yīng)屬D級，誤差大體在60%以內(nèi)；一水平估算涌水量結(jié)果其精度相當(dāng)C級，誤差大體在40%以內(nèi)，基本能滿足礦井排水設(shè)計(jì)需要；估算太灰可能突水量結(jié)果應(yīng)屬E級，誤差大體在80%以內(nèi)。 3) 礦井排水量確定 礦井正常涌水量為392m3/h，最大涌水量584m3/h，考慮井筒淋水、井下灑水等生產(chǎn)工藝用水，取正常排水量為432m3/h，最大排水量為624m3/h。由于開采水平加深，井田內(nèi)大斷層較多，考慮太灰突水可能性，礦井災(zāi)變排水量按礦井最大涌水量、太灰突水災(zāi)變水量及井筒淋水量的總和設(shè)計(jì)，礦井災(zāi)變排水量為1193m3/h。 1.3.6 其它開采技術(shù)條件 （一）煤的瓦斯 （1）礦井瓦斯 勘探（補(bǔ)充）地質(zhì)報告在孔深265.20~997.00m用解吸法采集瓦斯樣品183個，合格樣品有152個，占樣品總數(shù)83%，不合格樣品31個，占樣品總數(shù)17%。在可采煤層135個合格樣品中，其中CH4含量為0~2.00m3/t的81個，>2.00m3/t的54個。 （2）瓦斯成分 本井可采煤層平均瓦斯成分分帶不明顯，主要以氮?dú)鈤甲烷帶為主，其間夾有氮?dú)鈤二氧化碳帶、甲烷帶。 （3）瓦斯含量 在可采煤層135個合格樣品中，瓦斯含量>10cm3/g的有3個，分別為0