矿井水文地质试题

2025-02-27 版权声明 我要投稿

矿井水文地质试题(通用8篇)

矿井水文地质试题 篇1

1、矿井水文地质学所指的下三带是指:底板破坏带、原始导升带、完整岩层带。

2、含水层的形成必须同时具备三个方面的条件:岩层具有连通的空隙、隔水地质条件和足够的补给水源。

3、地下水按埋藏条件分类可分为:上层滞水、潜水和承压水。

4、地下水按含水层空隙性质可分为:孔隙水和裂隙水。

5、充满于上、下两稳定隔水层之间的含水层中的重力水,成为承压水。

6、最适宜承压水形成的构造形式有向斜和单斜。

7、矿区水文地质工程地质勘探和环境地质调查评价,应与矿产地质勘探紧密结合,将地质、水文地质、工程地质、环境地质做为一个整体,运用先进和综合手段进行。

8、矿区水文地质工程地质勘查和环境地质调查评价应与矿产地质勘查工作阶段相适应,分为普查、详查和勘探三个阶段。9、就全国实际资料看,底板受构造破坏块段突水系数一般不大于0.06Mpa/m,正常块段不大于0.15 Mpa/m.10、矿井水文地质类型划分为简单、中等、复杂、极复杂四个类型。

11、透水性是指岩石允许水头透过的能力。其定量指标为渗透系数。

12、矿井涌水量常用观测方法有:容积法、浮标法、堰测法、流速仪法、水仓水位观测法及水泵有效功率法。

13、矿井充水的水源有四种,即矿体及围岩空隙中的地下水、地表水、老窑积水和大气降水。

14、水文地质学是研究 地下水的科学。

15、水循环是在 太阳辐射和重力作用下,以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。

16、主要气象要素有气温、气压、湿度、蒸发、降水。

17、地下水是赋存于地面以下岩土空隙中的水。

18、水文循环是指发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。

19、相对湿度是指绝对湿度和饱和水汽含量之比。

20、径流是指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。

21、分水岭是指相邻两个流域之间地形最高点的连线。

22、流量是指单位时间内通过河流某一断面的水量。

23、孔隙度是指松散岩石中,某一体积岩石中孔隙所占的体积。

24、裂隙率是指裂隙体积与包括裂隙在内的岩石体积的比值。

25、饱和度是指实际含水量与饱和含水量之比。

26、给水度是指地下水位下降一个单位深度,从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体,在重力作用下释出的水的体积。

27、水文地质调查方法包括地面调查、钻探、物探及水文地质试验。

28、水文地质试验包括抽水试验、放水试验及注水试验。

29、矿井水灾害按水源划分类型有:地表水害、松散含水层水害、煤系砂岩水害及灰岩水害。30、矿井水灾害按突水机理划分类型有煤层顶板水害类、煤层底板水害类、老空和老窑水害类及其它水害类。

矿井水文地质试题 篇2

林西矿井位于开平煤田东北隅的西南部, 井田内地势较平坦。原地形总的特点是:东北部及井口区较高, 海拔高度+50m左右, 为基岩裸露区和风化残积坡积区;西部和西南部较低, 海拔高度+30~+40m, 均被第四系松散沉积物掩盖。林西矿属山前冲积平原地貌, 可分为丘陵地貌、风化侵蚀残积坡积地貌、河流冲积地貌、人工采矿活动形成的沉陷地貌。井田内及其附近有两条季节性河流和一个主要地表塌陷积水坑。

目前, 林西矿主要有5个开采煤层, 有1个主井、2个副井和2个风井, 采用多阶段排水, 排水设备多, 转排系统复杂。

林西矿煤系地层全厚约500m。其中, 可采煤层 (7、8、9、11、12) 主要分布在上石炭系的赵各庄组和下二叠系的大苗庄组, 总厚约10.90m。

2 矿井水文地质条件

林西矿井田自下而上共有7个含水层:

(1) 奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压含水层;

(2) 14煤层至唐山石灰岩砂岩裂隙承压含水层;

(3) 12煤层至14煤层砂岩裂隙承压含水层;

(4) 5煤层至12煤层砂岩裂隙承压含水层;

(5) 5煤层顶板砂岩裂隙承压含水层;

(6) A层以上砂岩裂隙承压含水层;

(7) 第四系冲积层孔隙含水层。

目前, 矿井主要充水水源为上述的 (2) 、 (3) 、 (4) 、 (5) 。

2.1 含水层特点

该含水层以细~粉砂岩为主, 夹2~3层中砂岩、细砂岩, 泥、硅质胶结, 裂隙较发育, 含水性弱, 岩石破碎段有滴、淋水。据简易水文资料统计, 钻至该层段时, 泥浆冲洗液均无消耗, 井下工程揭露该含水层时大多无水, 或水量不大。该含水层属弱含水层。

2.2 含水层特点

该含水层以灰、浅灰色中、细砂岩为主, 局部有粗砂岩。砂岩总厚度约占段距的1/2~2/3, 以硅质胶结为主, 致密、坚硬、裂隙较发育。矿井各水平运输巷多施工于此层段中, 均有滴淋水和涌水现象, 岩巷涌水量一般为1.10m3/min, 占矿井总涌水量1.2%。

2.3 含水层特点

该含水层多以灰、浅灰色粉砂岩和泥岩为主, 细~中砂岩只占1/3左右。据简易水文资料统计, 绝大部分钻孔泥浆消耗量小于0.25m3/h, 采掘工程揭露时涌水量不大。井田西部受构造影响, 裂隙较发育, 采掘工程揭露该层时涌水量为0.20~0.35m3/min。井田东部构造较简单, 工作面涌水量一般小于0.20m3/min。

2.4 含水层特点

含水层岩性以青灰色中、细砂岩为主, 含粗砂岩, 硅质胶结、坚硬、裂隙发育。为矿井采掘工程主要充水水源, 属含水丰富的含水层。浅部5煤层为可采煤层的首采煤层, 初次放顶后, 涌水量较大, 回采工作面涌水量一般为1.20~1.50m3/min。在构造简单的单斜地区, 基岩裸露或第四系掩盖较薄的部位, 矿井涌水量较小, 回采工作面一般不大于1.0m3/min。而在构造复杂、冲积层厚度大的背、向斜 (杜军庄背斜、黑鸭子向斜区) 地段, 采掘后涌水量较大, 最大为4.95m3/m in (六水平26石门5煤层) 。在井田深部施工的大部分钻孔, 泥浆冲洗液均发生漏失。证明该含水层的含水性不仅与岩性有关, 同时也受地表补给条件和地质构造控制。该含水层属含水强含水层。

3 矿井充水因素分析

该矿区内大部分充水层之间隔水性能良好, 大气降水为冲积层主要补给水源, 上述的 (2) 含水层、 (3) 含水层、 (4) 含水层、 (5) 含水层为矿井直接充水含水层, 而上述的 (1) 含水层、 (6) 含水层与 (7) 含水层, 为矿井间接充水含水层。

通过分析, 认为矿井涌水量主要为地方个体煤矿、地质构造、煤层顶板含水层涌水及采空区积水, 充水通道主要为煤层采空顶板岩石冒落形成的导水裂隙带以及张性断裂破碎带等形成的构造裂隙。

4 矿井涌水量分析

目前, 林西矿全矿涌水量在29m3/min左右, 矿井涌水量构成较复杂。矿井涌水量主要来源于各采区, 特别是煤5顶板水最大, 占矿井总水量的77.5%, 而由于矿井开发转向深部, 降雨量对深部涌水影响逐渐消弱, 季节影响不明显。

5 矿井开采受水害影响和防治水工作难易程度

5.1 矿井开采受水害影响评价

林西矿主要受矿区地方煤矿水、老塘积水与地质构造的影响。历史上矿井也多次发生透水事故, 矿井水对林西矿安全生产仍存在很大威胁。

5.1.1 林西矿范围内有5个地方煤矿, 水文地质条件较复杂。尤为严重的是, 地方煤矿与林西矿采空区串通, 均无独立排水系统。目前, 林西矿四东、五西、六西、七东的大部分, 为地方煤矿采后涌水。

5.1.2 各煤层回采后的老空区均有积水, 老塘积水对下部煤层的采掘构成威胁。

5.1.3 井田内几条落差较大断层, 多为张扭性正断层且断层带较宽, 采掘工程揭露时, 均未发生导水现象, 但断层两侧出现淋水带, 水量一般为0.20~0.30m3/min, 最大0.50m3/min, 数日后即疏干。

5.2 防治水

矿井开采一百多年, 历史遗留防治水工程欠帐多, 改变现状存在一定困难。随矿井水平延深, 奥灰水将对矿井安全生产构成潜在威胁。上世纪70年代后, 地方煤矿在林西矿井田内煤系浅部地层复采, 使采空区的联通关系更加复杂, 增大了矿井防治水工作难度。

6 矿井水文地质类型的划分

6.1 受采掘破坏或影响的含水层及水体:受采掘破坏或影响的含水层主要有煤5以上砂岩裂隙含水层, 煤12至煤14间砂岩裂隙含水层, 第4系含水层及奥陶系石灰岩含水层, 其单位涌水量1.0

6.2 矿井及周边老空水分布状况:各煤层回采后, 老空区均有积水。因此, 老塘积水对下部煤层的采掘构成威胁, 水文地质类型为复杂型。

6.3 目前, 林西矿全矿涌水量在29m 3/m in左右, 矿井涌水量构成较复杂, 水文地质类型为复杂型。

6.4 矿井突 (涌) 水分析:历史上, 林西矿透冲积层事故或突水事故共7起, 有详细资料记录的4起, 突水量为600

6.5 开采受水害影响:矿井偶有突水, 采掘工程受水害影响, 但不威胁矿井安全, 水文地质类型为中等型。

6.6 防治水工程量较大, 难度较高, 确定水文地质类型为复杂型。

综上所述, 确定的林西矿水文地质类型为复杂型。

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局, 国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定[M].北京:煤炭工业出版社, 2009.

矿井地质工程地质研究 篇3

【关键词】地质工程;地质控制论;地质研究

矿井地质是一项技术性的科學,主要体现在实际的操作中。他主要是为煤田地质勘查服务的,参与到一开始的矿井建设和后期的生产中。主要的任务就是勘察当地的地质条件,进行矿床的勘探,通过分析矿区的储量和开采条件,最终制定合理的开采计划。还要在开采中进行技术指导,防止地质开采不当造成的倒塌等问题。从长期的生产实践中看出,矿井地质工作能够保证煤矿生产建设更安全地发展。如何预防工作中的安全隐患问题,都是需要大量的地质资料为判断依据的。因此,进行矿井地质研究为未来的开矿事业做准备是很有意义的。

1.了解矿井地质工作的必要性

1.1什么叫矿井地质工作

可以说,矿井地质工作先是勘探矿井建设的生产环境,看这里适不适合进行生产,在生产中会有哪些潜在的安全隐患,需要什么样的建设来预防;在生产过程中,还要不断了解地质变化,估计开采矿藏中会造成那些地质影响,是直接为煤矿生产建设服务的地质工作。也就是矿井工程的每一阶段都必须站在一定的地质工作上才能开始进行,要根据考察的地质资料为工作基础。

1.2工作的必要性

因为矿井地质工作的地质条件是十分复杂的,人们还不是很了解这里的工作环境,存在着许多未知的事情;又因为在工作中还会对附近的地质地貌造成影响和破坏,稍微的地质改变就会造成无法估计的经济损失,所以地质研究工作是十分有必要的。从工作过程来看,地质工作就是先经过大面积的大概了解,然后到小面积的细致分析,这样的方式,即一步一步完成每项工作,保证每一步的安全可靠。而且资源勘探是矿井地质工作的第一步,没有矿产资源,也就不需要花大力气去进行矿井建设,是不可以省去的阶段。

矿井工程许多是在深层的地下进行工作的,工作环境比较封闭独立,很多地质因素是人力感觉不到的。例如,在煤矿开采中,生产活动的对象是大面积的煤层。如果没有对当地的煤层地质认真研究考察,随意选择不合适的采煤技术,可能对这里的客观地质条件造成了破坏,就会对生产产生阻碍,甚至会防碍生产的安全进行。因此,矿井地质工作可以说是进行煤矿采掘的第一步。

2.目前矿井地质工作的任务安排

矿井地质工作的目的就是了解工作地区的地质情况,从安全角度安排采矿工作,保证矿井生产建设有条理地进行,让施工队减少安全事故。这也让国家的煤炭资源得到充分开发,减少不必要的经济损失。每一项都矿井地质工作需要完成下列几项工作任务:

2.1勘察了解当地的地质条件

矿产形成最初的动力来自地壳运动,地壳运动就是对部分板块进行升降运动,通过挤压使一些地区隆升起来,形成一定的地层带。从考察中我们证实影响煤矿生产的地质条件有很多,有的条件是大家都有的,比如地壳运动;但事实上,每个地区都有自己特殊的成矿背景,比如高温岩浆的流动、云南腾冲-梁河地区特殊的地形因素等。

2.2搜集大量的地质资料

搜集第一手的资料是进行研究工作的第一步,只有充分了解大量的地质资料,才能明白矿区地质的基本变化情况。通过分析验证这些数据,明白潜在的安全隐患,制定出最合理的矿井工作计划。同时,在开采中,因为对矿区的地质面貌进行了破坏,还会有新的问题出现,比如煤矿开采完后,会不会因为地质比较松散,容易出现坍塌的问题。因此,在最初的地质工作结束后,还有配合开采工作有计划地提供所需的地质资料,确保这些资料是正确可靠的,能及时反应当时的地质情况。特别是在采掘生产的过程中,矿井地质人员还要进入现场去调查研究,了解每一个工作的进度,及时发现和研究地质情况对生产的影响,和生产部门做好沟通。如果发现施工部门采用了不合理的开采方法,要提出自己的意见,帮助他们改正过来,保证施工的安全,也使煤炭资源得到充分开发。

2.3定期进行矿井勘探,统计矿产的剩余储量

在矿井的工作过程中,煤矿的储量是在不断变化的。地质研究工作要根据开采的数量,生产过程中的损失等相关影响因素计算出矿井的剩余储量。这个工作要定期去做,才能做到心中有数,也为后面制定生产计划提供依据。通过数据的对比,管理者也了解了工作中不同工作安排对施工的影响,特别是生产损失如果太大,就要立刻进行调整。

3.矿井地质工作的研究要求

(1)矿井地质工作具有很强的实践特点,在生产建设中会出现不同的地质问题,这也是矿井地质人员头疼的问题。工作人员通过分析对这些地质问题,寻找解决的办法,然后指导矿井的生产建设,在工作中检验分析的准确性。在工作中还要有科学的预见性[1],很多安全事故要提前预防。

(2)矿井地质工作的准确性要求比较高。因为在煤矿生产建设中,需要开掘了大量的井巷,在工作中,一些细微的数据统计问题可能会造成严重的后果。因此搜集大量实际地质资料,是进行地质判的基础,要准确地反映地区真实的地质现象才能作出合理的地质判断,寻找最合适的解决方法。此外,矿井地质的工作环境也与一般的地质勘察不相同,比如矿井一般很深,达到几百米,这里的照明条件较差,使观察空间受到限制,工作本身就有很大的难度。

4.结束语

通过上面的论述,我们明白地质研究对矿井工作十分重要。从工作过程看,可以将生产矿井对地质构造的研究可大致分为观测、判断、预测、处理等四个步骤。[2]在观测已经知道的地质构造现象的基础上进一步测量、记录,这是一项基础工作,是为下面的判断服务的。还有很多没有完全揭露出来的地质构造,要根据他们之间的相互联系比较研究,做出正确的判断。在作出判断之前,应该想到各种的可能,做出预测性的思考,矿井地质工作离不开科学的预测,不能够只看眼前的事实。最终根据判断提出合理的处理方法,进一步促进煤炭资源的开发。

【参考文献】

[1]吴有信,王琦.煤矿井下采区地震勘探技术现状与思考[J].煤炭科学技术,2010,38(01):101-106.

矿井水文地质试题 篇4

八连城煤矿2006年12月建成投产,设计生产能力90万吨/年,服务年限74年。一对立井开拓,单一水平上下山开采,生产水平标高-420米,开采19、19-2、20、23和26等5个主要可采煤层,现已生产3年6个月。根据《煤矿防止水规定》第十三条“矿井水文地质类型应当每3年进行重新确定。当发生重大突水事故后,矿井应当在1年内重新确定本单位的水文地质类型”的规定,为确保矿井安全生产,有针对性地做好矿井防治水工作,编制本矿矿井水文地质类型划分报告。

一、矿井所在位置、范围及四邻关系,自然地理等情况

(一)位置

八连城煤矿位于吉林省珲春市境内,行政区划隶属珲春市三家子满族乡。地理坐标东经130°13′07″至130°20′37″,北纬42°46′15″至42°53′45″。

(二)范围及四邻关系

西以图们江为界、南至珲春河防洪堤,东与城西煤矿井田为邻,北部及东北部与英安煤矿井田相接。井田南北平均长8.0公里,东西平均宽4.5公里,面积36平方公里。

(三)交通

距珲春市区5公里。通过本井田的公路有珲春—西崴子乡村公路、珲春—沙陀子中朝口岸公路和正在建设中的长春—珲春高速公路;铁路有珲春煤业集团公司铁路专线与国铁相接,距图们火车站64公里;距珲春96公里的延吉机场位于延吉西南;长春—珲春客运专线铁路项目正在建设;珲春至俄罗斯边境14公里,通过珲春中俄铁路口岸可以直达俄罗斯哈桑区波谢特港和扎鲁比诺港,距波谢特港45公里,扎鲁比诺港72公里;通过珲春中朝圈河公路口岸可以直达朝鲜先锋港、罗津港和清津港。距朝先锋港86公里,罗津港93公里,清津港171公里,这些港口都是深水不冻港口,为借港出海提供了天然条件。

(四)地形地貌

八连城井田位于珲春煤田河北区西部,全井田处于图们江和珲春河冲积平原地带,标高一般在20—35米。工业广场主要建筑物有主井、副井、办公楼、联合建筑、机电厂、变电所和在建主井,其地面标高主井为31.50米、副井为31.50米、办公楼为30.62—31.00米、联合建筑为31.06—32.97米、机电厂为31.72—32.02米、变电所为30.32米、在建主井为31.5米。流经井田西部的图们江宽50—100米,河床切割较深为5—10米;流经井田南部的珲春河为一老年期河流,河床切割不深,一般在0.5—2.0米左右。珲春河由东北向西南注入图们江,其河床为第四纪沉积。

(五)气象、水文

1、气象

矿井、井田所属气候区为中温带季风气候区,海洋性特征较明显,温和潮湿,与同纬度内陆地区相比冬暖夏凉,雨量充沛,多阴寡照,易发生洪涝灾害和低温冷害。多年平均气温5.6度,极端最高气温为36.3度(1967、7、20),极端最低气温为-32.5度(1972、2、6)。最高气温多出现在8月份,平均21.2度;最低气温多出现在1月份,平均-11.7度。多年平均日照2322小时,多年平均活动积温为2584.4度。无霜期126—156天,初霜9月20日至10月5日,终霜5月1日至5月17日。11月初封冻,一般于翌年4月初解冻,最大冻深1.5m左右。多年平均降水量为606.8毫米,平均降雪为30毫米,6至9月多年平均降水总量为434.7毫米,占全年降水量的71%。降水集中,时空分布不均,降水量最多为842.9毫米(1959年),降水量最少为365毫米(1977年),多雨年是少雨年2.3倍。夏季多东南风,秋冬多西北风,风力一般5-6级,7级以上大风每年出现5-10次左右。

2、水文

流经本井田西部和南部的河流有图们江和珲春河

珲春河。发源于汪清县复兴镇杜荒子屯西南,海拔1356.7米。流向东南,到春化镇转向南西。流域面积为3581平方公里。一般流量为8—20立方米/秒,20年一遇洪水流量为4300立方米/秒。该河流在本井田南部由东向西注入图们江。

图们江。图们江发源于长白山脉主峰东麓,全长525公里,珲春市境内流长163.7公里,流域面积5141.95平方公里,由本井田西部流过后注入日本海。最大洪水流量2290立方米/秒,年均流量65.3立方米/秒,4月左右为春汛,7~8月为夏汛。封冻期(12月上中旬~翌年3月底)100~120天。水深一般1.3~4米。

多年来,图们江工程指挥部和珲春河工程指挥部对图们江和珲春河修建了堤防,可使防洪标准由以前的不足20年一遇提高到50年一遇。特别是2005年9月开工建设的以防洪、供水为主,结合灌溉兼顾发电的综合大型老龙口水利枢纽工程。可使防洪标准由以前的不足20年一遇提高到50年一遇。

井田地面有水田灌溉排渠,受季节控制。

(六)地震

本井田是珲春煤田的一部分,地处环太平洋地震带,东隔日本海的日本群岛是地震多发地区。据地震史料记载,1902年7月3日在珲春邻县汪清县附近发生过6.6级地震;延边朝鲜族自治州地震局提供:1998年10月8日和2001年9月10日相续发生地震,震级达7级,地面有强烈震感;2006年2月亦发生地震,震级约6级,因震源较深,地面无震感。井田所在地珲春设防抗震烈度为VI度,动峰值加速度为0.05个。

(七)矿井排水设施能力现状

井下排水设施:甲、乙水仓容积 1457立方米;水泵有3台,型号为 MD280-65*8,每台排水能力为 280 立方米/小时。2台工作,1台备用;排水管路直径200 毫米,有 2 趟;井下最大排水能力为 840立方米/小时。

经对3.6年生产期间矿井充水性观测、收集、整理与分析,矿井充水主要为井筒淋水、含煤地层中承压含水层水和施工用水。经统计矿井涌水量最大为 80.1立方米/小时,正常涌水量为56.5~65.0立方米/小时(正常涌水量小于1000立方米/小时)。甲、乙水仓有效容量为1457 立方米,能够容纳8小时的正常涌水量;2台工作水泵的能力为560立方米/小时,能够在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。-420水泵房在井底车场,有2个安全出口,用平巷通到井底车场。在通到井底车场的出口通路内,设有易于关闭的防水防火密闭门。水泵房底板-419.3 米,甲水仓底板标高-424.3米,乙水仓标高-424.1米。以上排水设施能力现状符合《煤矿防治水规定》,具有抗灾能力和满足疏水降压的要求。

二、以往地质和水文地质工作评述

(一)地质和水文地质

1960年203地质队在原井田内进行了普查勘探,施工10个钻孔,完成工程量4600米。冲积层调查施工24个钻孔,完成工程量305.13米。1960年8月提出了八连城普查报告,共获得储量14855.7万吨(现井田内6个钻孔,工程量3139.31米)。经审查八连城普查报告评为基本合格。

1963年至1964年由新组建的203地质队在珲春煤田河北区再行详查勘探,在本井田共施工13个钻孔,完成工程量6630.73米。

1974年至1975年蛟河煤矿在珲春河北区勘探,在本井田施工30个钻孔,完成工程量15213.48米。

1975年至1976年吉林省煤田地质勘探公司112地质队在本井田施工36个钻孔,完成工程量19995.96米。冲积层调查19个钻孔,完成工程量234.15米。

1977年5月本井田转为精查勘探,吉林省煤田地质勘探公司112队再施工73个钻孔,完成工程量41037.89米,并于1978年8月提出精查地质报告。

报告主要内容 报告采用吉林省煤田地质勘探公司112队施工钻孔73个,历年施工钻孔85个,共158个钻孔,钻探工程量86017.37米,对主要含水层第四纪冲积洪积含水层含水量进行了调查和抽水。冲积层抽水群孔5号,抽水1段,冲积层调查19个孔,234.05米;利用203队60年施工的基岩抽水孔232号水文孔,抽水3段,303.39米。冲积层抽水孔群孔3,抽水1段,冲积层调查孔24个孔,305.13米;利用电测井曲线解释弱含水层厚度39个孔。

通过新旧资料的分析研究,在祥查勘探的基础上,寻找到了K1、K2标志层(凝灰岩),解决了主要可采煤层的对比问题;进一步掌握了井田内可采煤层的厚度、煤质及其变化规律,确定本井田的煤质牌号;对井田内的断层用工程量予以控制;计算了可采煤层储量;查明了本井田内含水层、隔水层及岩性特征,主要含水层间的水力联系,提出了初采区矿井预计涌水量。

报告结论

本井田历年来共施工158钻孔个,钻探工程量86017.37米。通过新旧资料的分析研究,基本解决了井田内的地质问题。

1、煤层对比:区内发育第三纪始新世至渐新世含煤沉积,平均厚度532.06米,含煤80余层,可采与局部可采16层,属簿至中厚煤层,可采煤层可采平均厚度12.19米,可采含煤系数2.32%。经过大量而细致的岩煤层综合对比工作认为:13、19、191、20、21、23、23下煤层对比基本可靠;192、22、26、26下煤层对比比较可靠;28、30、30下、31、32号煤层对比可靠性差。

2、煤质:通过采样送验和资料研究,除13号煤层属高灰、低硫、硬质褐煤外,其他各层均为长焰煤;可供发电和民用,精煤可供火车机车用煤。

3、构造:查明本区:褶曲以NE向向SW倾伏的宽缓背斜为主;伴有NWW和NNE两组不同断距之断层,断层较多,规律明显,地层平缓(倾角小于15);乃属中等构造。

4、水文地质:该区水文地质条件比较简单,主要含水层为第四纪冲积洪积含水层(7—17.27米),单位涌水量4.23公升/秒.米,渗透系数65.917米/日;其次为风化裂隙含水带(55.00—57.00米左右),最大单位涌水量0.187公升/秒.米,渗透系数0.378米/日;此外,还有煤系层间承压含水层(77.14米),但富水性很小;煤系地层可以看作是相对隔水层。

5、储量:通过储量计算,全区共获得储量(万吨):

可利用储量;21077.051 表 内:A+B+C1+C2:17222.561 A+B+C1: 13602.736

0 A+B: 3006.026 A+B级储量占工业储量:22.09% 本井田精查自1977年5月初至1978年7月19日,历时14个月19天的时间,对勘探设计中所提出的各项任务业已完成,并在1978年8月底正式提出精查地质报告,基本能够满足矿井设计的需要。但仍存在以下问题:

1、本区钻探施工存在一定薄弱环节,其表现为:打丢、打薄煤层较多,在531个可采见煤点中,打丢20层、打薄77层,占总层次的18%(按0.80米以上统计);封孔质量也有不足之处,1977年10月底以前所封钻孔经检查,虽然水泥柱胶结坚硬,但因封孔材料不足,100米之上可能未封住;1977年11月开始有所好转。经抽查上部30米—40米未封住;瓦斯样虽然采了6个,但大多数采取器漏气,采样方法不当而没有化验价值,仅有839号孔一个瓦斯样可供参考利用,致使缺乏评价井田瓦斯含量的准确数据。

2、区内因煤层变化较大,断层发育直接影响了高级储量的圈定;加之施工后期在井田西南部新加的841、842、843号孔扩大了算量面积;另外,煤层采取率低、煤层丙级点较多,在739个参予表内量计算点中有202个丙级点,这对高级量的圈定也有所影响;致使高级量的比例较少,仅占工业储量的22.09%。

3、从设计到报告编制的整个过程中,由于客观和主观上的原因,地质、设计、生产三结合作的不够,使我们对设计和生产部门的意图吃的不透;对水平划分、井筒位置、先期采区了解不够,这对勘探中有的放矢、重点突出的解决问题肯定是不足之处。

4、本区煤层多而薄、标志层少、对比难度大,因此,在岩煤层对比方面个别分煤层对比可能有串层现象。

5、本区全掩盖地区,在断层组合方面难免有不合理的地方。

1989年至1990年珲春矿区建设指挥部勘探队补充勘探施工10个钻孔(包括主井、副井检查孔)。

1992年3月至1992年6月由东煤公司地质局哈尔滨科学技术研究所结合《八连城煤矿首采区开发地震勘探报告》编制完成了《八连城煤矿综合地质报告》(矿井建设、生产采用此报告)。

报告主要内容

重新研究煤层对比、煤层赋存及变化规律;综合研究分析地质构造特征;在煤层对比、构造特征新认识的基础上,对资源予以重新评价和储量计算。

报告结论 本报告是在原精查报告和首采区开发地震报告的基础上编制的。充分综合利用了地质、地震成果,经过深入研究煤层对比、综合分析构造特征。对煤层赋存、变化规律、煤质特征及构造形迹和特征都有了完整较正确认识,反映了井田地质构造的客观实际,重新对煤资源进行了评价及储量计算。报告的内容、质量、及精度都达到了合同和珲春矿区建设指挥部具体要求,可作为修改矿井设计的依据。

1、提高了煤层对比的可靠程度:以测井曲线物性组合特征、岩性标志、地震标准波及构造多种综合对比方法,对本区煤层作了充分研究分析对比。12—28下号煤层对比可靠,12号煤层以上和28下号煤层以下的煤层基本可靠。

2、客观评价了煤质特征:根据规范(1986)和中国煤炭分类国家标准(GB5751—86)和煤质化验成果,本区煤层均为长焰煤,可供发电和民用煤,精煤可作为火车机车用煤。

3、正确反映了井田地质构造特征:区内断裂发育,在近东西向复式背斜之上,发育了一系列平行背斜轴向的主干断裂,构成了3—4个地垒地堑相间及阶状断块和构造形迹特征。全区共有大、小断层53条,其中落差大于100米的有6条,大于50米小于100米的有13条。精查区(7—17线)地震范围内的煤层产状和大于15米的断层已查明;而南部和北部区的煤层产状和大于30米落差的断层已基本查明。普查区(1—7线)的煤层产状和断层为初步查明。

4、重新评价了煤资源和储量计算:除对原精查报告16个煤层进行了评价及计算储量外,又新增加了9个局部可采煤层的评价及计算。

精查区共获A+B+C级18268.2万吨 其中:表内A+B+C级15049.7万吨 保安煤柱 C级:619.2万吨 表 外 A+B+C级3218.5万吨 普查区共获 B+C+D级7647.5万吨 其 中: B级 :67.4万吨 C级:3316.4万吨 D级:4263.7万吨

5、存在的问题:

(1)由于原精查报告F3断层已不存在,所以东界的北段井界只能以原F3断层作为垂直的人为边界。(2)本区含煤地层的特点是:煤层多,且变化大,岩相、岩性标志及物性特征反映不甚明显,加之构造复杂等因素,尽管我们在煤层对比上划了很大力气,煤层对比大部分可靠和基本可靠,但个别煤层点也难免存在串层问题。

(3)由于12号以上28下号煤层以下的煤层发育不稳定,且变化大,对比可靠程度差些,致使对断层的认识和判别不是十分准确,很有可能漏掉个别断点、断层。

(4)本报告编制工作量较大、时间仓促,尽管我们做出了最大努力,但图件、附表校对工作难免有误。

2006年5月吉林省煤田地质112勘探公司对本井田西部采区(1—7线)补充勘探,施工2个钻孔,钻探工程量1554.40米。

2008年2月至2008年10月,吉林省煤田地质112勘探公司对本井田西部采区(1—7线)补充勘探,施工32个钻孔,钻探工程量22294.05米,并在2008年10月末编制完毕了《八连城煤矿西部采区补充勘探报告》。

报告主要内容

在南北平均长3.113公里,东西平均宽3公里,面积9.34平方公里范围内,施工32个孔,投入钻探工程量22294.05米;施工水文孔1个652.20米,抽水1段,单6号孔孔深15.85米,抽水3次。区外232号孔,孔深478米,抽水3次;采水样2件、岩样18组、煤心煤样258个、夹矸样72个、瓦斯样13个、煤岩煤样12个,煤对CO2化学反应样7个;利用老孔12个孔8348.62米。

根据以上工程和参考《八连城煤矿综合地质报告》重新研究煤层对比、煤层赋存及变化规律;综合研究分析地质构造特征;在煤层对比、构造特征新认识的基础上,对资源予以重新评价和储量计算,确定了水文地质类型,预算了矿井涌水量,确定了地质类型。

报告结论

1、查明本区构造形态:走向近东西,向南西倾斜略有起伏的单斜构造,查出一组北东向的张扭性正断层,落差大于30米的6条,小于30米的2条。

2、查明了区内煤层赋存状况及分布规律。

3、查明了本区地层层序和岩、煤层对比标志层。

4、查明了区内7个估量煤层的分布范围和资源/储量,总的煤炭资源/储量5331.6万吨;其中:探明的(可研)经济基础储量111b为1660.8万吨;控制的经济基础储量122b为1606.1万吨;推断的内蕴经济资源量333级2064.7万吨。

5、查明本区煤质牌号为长焰煤,了解了煤质特征、煤的工艺性能及其工业用途。

6、基本查明水文地质及工程地质类型,属被第四系强含水层覆盖下的新生界第三系孔隙裂隙含水层矿床。水文地质条件简单,工程地质条件复杂。本区矿床开采地质条件定为:以工程地质问题和环境地质问题为主的复合复杂类型Ⅲ类四型。

7、查明了区内主要含、隔水层的分布及变化规律。

8、预算出本区在自然状态下正常涌水量是255.27M3/h。存在问题

1、煤层对比,是一项长期的工作,从普查一直到矿山闭坑,每个阶段都要做这项工作。对于那些煤层层数少或特厚煤层地区,这项工作就比较简单了。补充勘探区,标志层少、煤层多,分叉、合并、变薄、尖灭现象时有出现,给煤层对比带来困难。我们虽然花了很长时间,集中技术力量,采用了多种方法,尽最大大努力做这项工作,但个别钻孔对比串层现象在所难免。

2、补充勘探区是一个煤层隐伏地区,用钻孔控制了落差大于30米的断层,对于落差小的断层用钻探手段就难于控制了,今后生产过程中将会遇到这些问题。建议用三维地震解决这一难题。

3、我们钻孔中取得的瓦斯样,经检测,得出的瓦斯含量远远低于煤炭科学研究总院抚顺分院的实测结果,8.18m/t。我们分析原因是:从煤层揭露到地表装罐,时间太长,煤层瓦斯损失太多。在此,瓦斯含量应以抚顺分院测得的含量为准。以抚顺分院测算,当年产90万吨时,采区瓦斯相对涌出量24.97 m3/t;全矿瓦斯绝对涌出量为54.8 m3/min,应定为高级瓦斯矿井。

(二)地震勘探及其他物探 1、1990年11月至1991年9月东煤地质局第三物测队在井田首采区进行了开发地震勘探,并提出了《八连城煤矿首采区开发地震勘探报告》(目前矿上还没有此报告)。2、2007年4月 17日至2007年5月3日由黑龙江省煤田地质物测队在井田东部进行了三维地震勘探。勘探范围为:北起F22号断层、南到410和648号钻孔连线;东以17勘探线为界、西以工业广场为界,控制面积2.2平方公里。完成三维地震测线16束,参加时间剖面品质抽查评级的三维剖面总长84.775公里。共完成试验点2个,试验物理点19个,生产物理点1483个,总计物理点1502个。2007年11月提交了《八连城煤矿东部三维地震勘探报告》。

主要地质成果如下:

3(1)1全区共组合断层38条。按控制程度划分,控制程度可靠断层27条,较可靠断层2条,控制程度较差断层1条;按落差划分,落差大于等于3米小于5米的断层4条,落差大于等于5米小于10米的断层3条,落差大于等于10米小于30米的断层15条,落差大于等于30米的断层8条。断层均为正断层。断层的走向以近EW、NEE向为主,NW向次之。(2)查明了区内主要可采煤层(20、23、26、30号煤层)的底板起伏形态和深度。

(3)查明测区内波幅大于10米的褶皱并解释了其形态。3、2008年11月1日至2008年12月8日由吉林省煤田地质物探公司在井田(七线以西)深部区进行了三维地震勘探。勘探范围为:西至图们江,东以七勘探线为界,南至珲春河防洪堤,北以 八连城煤矿,控制面积9.1平方公里。与板石一矿深部区合并完成三维地震测线束32束,参时间剖面品质抽查评级的三维剖面总长(与板石一矿深部区合并)259.7公里(原报告没有把八连城井田单分),完成生产物理点5302个。2009年5月提交了《吉林省珲春矿业集团八连城(七线以西)深部区三维地震勘探报告》(此报告没有批复)。

主要地质成果如下:

(1)全区共组合断层109条。按控制程度划分,控制程度可靠断层98条,较可靠断层9条,控制程度较差断层2条;按落差划分,落差小于等于5米的断层39条,落差5~20米之间的断层40条,落差大于20米的断层30条,组合可疑断层22条。断层均为正断层。

(2)查明了区内主要可采煤层(19、20号煤层)的底板起伏形态和深度。对区内其他在地震时间剖面上有反映主要可采煤层(18、23、26号煤层)进行了解释。

(3)控制了区内大于10米的褶皱。

(三)矿井建设、开拓、采掘、延伸、改扩建时期的水文地质补充勘探、试验、研究资料或专门报告评述

说明:八连城煤矿在矿井建设、开拓、采掘、延伸、改扩建时期没有做水文地质补充勘探、试验等工作,在此不予评述。

三、地质概况

(一)地层

本井田含煤地层为下第三系珲春组(E2-3H),基底为上侏统屯田营组(J3t),上覆第四系(Q)。

自下而上分述

1、上侏统屯田营组(J3t)屯田营组(J3t)为一套火山碎屑岩系,构成了含煤地层的基底。井田内95%以上钻孔均见到这套地层。主要由火山碎屑岩、灰绿色、暗紫色凝灰岩、安山岩、安山集块岩、凝灰集块岩等构成。

2、下第三系珲春组(E2-3H)

珲春组(E2-3H)为井田含煤地层,根据岩相、岩性及含煤特征划分为上、中、下三段。上段:19号煤层以上,以灰~浅灰色粉砂岩、砂质泥岩为主,细砂岩次之,夹有4~5层细腻质純的褐色泥岩和凝灰岩(K1)标志层。本段含有9、12、13、15、18、18-2等6个局部可采煤层和20余个薄煤层。

13、17号煤层之上含有动物化石。本段厚度380—800米,一般厚度450—650米。

中段:19号煤层至28下 号煤层为中段,是主要含煤段。以灰、浅灰色粉砂岩、细砂岩为主,中粗砂岩、泥岩次之,夹有薄层钙质中粗砂岩和凝灰岩(K2)标志层。水平波状、镐状及混浊层理发育。含19、19-

1、19-2、20、23、26号等6层主要可采煤层和21、23-

1、23-

2、26下、28、28下号等6个局部可采煤层。含有丰富植物化石,20、21、28号煤层之下含动物化石。本段厚度0—130米,一般70—90米。

下段:28下号煤层至基底,以深灰色粉砂岩、中粗砂岩为主,泥岩次之,局部见有砾岩,含煤层多,但厚度及媒质变化大。含有30上、30、30下、32、32下、33、34号等7个局部可采煤层。本段特点是由上至下颜色逐渐加深,凝灰物质成分逐渐增多。本段厚度0—280米,一般厚度50—100米左右。与屯田营组呈不整合接触。

含煤地层中的可采与局部可采煤层储量(能利用储量)见附表1。

3、第四系(Q)

全井田被第四系覆盖,上部为腐殖土、砂质粘土、亚粘土。中部为砂砾及中、细沙。底部为砾石及含砾沙质粘土。厚度7—28米。

(二)构造

本井田构造比较复杂,与东邻的城西立井井田的构特征基本一致。可以看作是城西立井井田主体构造向西的延续,以断裂为主,褶皱宽缓起伏,略向西平缓起伏,地层走向总体为近EW~NEE,倾角小于15°。

1、褶皱

本井田为一轴向近东西、向西倾伏的宽缓背斜。背斜轴位于在F13~F21断层之间。背斜两翼平缓,并有次一级波状起伏,组成一个宽缓复式背斜。

2、断裂 本井田断裂构造发育,以近东西向走向断层为主,伴有北东、北西向两组断层,均为正断层。近东西向走向断层(主干断层)发育在复式背斜之上,由一系列倾向相反近似平行背斜轴的断层,如F7、F52、F13、F58、F55、F21等断层,构成与背斜轴向近平行的地堑和地垒及伴有阶状断层,为本井田只要构造形迹和特征。

(详见:八连城煤矿19号煤层底板等高线图、主要断层一览表2)

3、岩浆岩

本井田岩浆岩是以岩墙和岩床的形态存在,岩性为辉绿岩。

(1)岩墙。岩墙位于井田西部邻近0515和0503号钻孔,延伸长约1100米,宽度100—170米,走向北北西,倾向北东东,倾角58°—90°,该岩墙穿过所有目的煤层,没有到地面。虽然穿过风化裂隙含水层,但不导水。

(2)岩床。岩床位于岩墙的东部区域,FD159和FD162号断层以北,0515、0503、784、504、、0713、74—22号钻孔均有揭示,厚度分别为 26.85米、5.6米、16.65米、15.30米、5.95米、2.90米。分布约1平方公里。岩床倾向西南,倾角15°—30°。该岩床由岩墙与下含煤段的上部侵入,向远处(东北方向)变薄、变浅,岩床侵蚀部分目的煤层和附近煤层因受到强烈烘烤变质程度显著增加。

[祥见:吉林省珲春矿业集团八连城(七线以西)深部区19号煤层底板构造图]

四、井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征

(一)井田水文地质条件

本井田虽然有西部图们江,东部有珲春河,北部有英安河,煤系地层之上全部覆盖有富水性强的的第四纪冲积层,由于可采煤层埋藏较深,开采煤层不受主要含水层水危害,精查地质报告确定本井田水文地质条件为简单型。

(二)含水层

本井田按岩性、地下水类型、裂隙发育程度和埋藏条件,含水层可以划分为第四纪冲积洪积含水层、风化裂隙带含水层和煤系层间承压含水层及隔水层。第四纪冲积洪积含水层、风化裂隙含水层是本井田的主要含水层,与河流的关系是地下水补给河流。

1、第四纪冲积洪积含水层

该含水层是本井田全区发育的主要含水层,中部厚度17米左右,靠近图们江及珲春河变薄10左右,有的只7米。岩性以砂砾为主,局部夹有薄层细沙,向北部逐渐变细,且泥质增多。砾石成分主要为花岗岩、安山岩和少量的变质岩砾,磨圆度较好,分选不佳,砾径2~4厘米。向深部砂砾石内,粘土逐渐增多,局部则有薄层粘土含砾。所含砾石为次棱角状,因此该层的富水性也有随深度变小的趋势。中部群3号孔的单位涌水量1.90公升/秒米,渗透系数53.30米/日;南部群5号孔的单位涌水量平均4.23公升/秒米,渗透系数平均65.917米/日,补给来源主要是城西及英安的冲积层水。其上虽广布水田,但有1~3米厚的粘土层不利于大气降水及水田水的渗透,只局部没有粘土层的旱田地,接受降雨的补给。水位平均标高24米。水质为重碳酸钙镁水,总矿化度小于0.05克/升。

2、风化裂隙带含水层

第四纪含水层之下是风化裂隙含水带,风化裂隙戴深度为60米。富水性由于本井田为疏松半胶结的岩层,而岩性多为泥岩、粉砂质泥砚、粉砂岩及泥质胶结的细砂岩、中砂岩、粗砂岩,所以本井田风化裂隙含水带富水性很小。由于风化裂隙随着深度的增加逐渐变小,其富水性也随着深度的增加而变小。根据232号孔的抽水资料,单位涌水量仅0.187公升/秒米,渗透系数0.378米/日,补给来源为第四纪冲积洪积层水补给。水质为重碳酸钙镁水,总矿化度小于0.5克/升。

3、煤系层间承压含水层

风化裂隙含水带以下整个煤系地层中,岩性多为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩,其中夹有透镜状分布的细砂岩、中砂岩、粗砂岩,属弱含水层。厚度0~10米,成份以长石石英为主,有少量的安山岩及变质岩碎屑。分选性不好。而19号煤层以下的砂岩中大部为凝灰质胶结,不含水。弱含水层大部在19号煤层之上。根据39个孔的统计资料,19号煤层至风化裂隙带底板,弱含水层厚度平均65.46米。19号煤层至基底弱含水层厚度平均11.68米,富水性很小,各含水层之间及风化裂隙含水带之间的水力联系不好。根据232号孔的抽水资料,单位涌水量0.0069~0.0127公升/秒米。渗透系数0.021~0.046米/日,水位标高22.47米。水质为重碳酸钠水,总矿化度小于0.5克/升。

(三)隔水层

本井田风化裂隙带以下,主要为泥岩、粉砂质泥岩及粉砂岩等良好隔水层,其中没有主要含水层,只有透镜状分布的富水性极弱的层间承压含水层。渗透系数很小,与风化裂隙带渗透系数相比,相差16倍,与冲积层的渗透系数相比,相差2000多倍。所以风化裂隙含水带以下全可定为相对隔水层。19号煤层以上到风化裂隙含水带底板,相对隔水层厚度大部分为240~400米,局部为200~220米。本井田大面积开采,冒落和裂隙高度也不至于破坏该层的隔水作用。靠近图们江和珲春河此层厚度增大。

(四)断层 本井田为老第三纪含煤地层,属于疏松半胶结的岩层,而且泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩较多。虽然有细砂岩、中砂岩及粗砂岩,但煤层发育部分的粗砂岩多为凝灰质胶结不含水,上部虽然有第四纪冲积洪积及风化裂隙含水带主要含水层,但距可采煤层较深。断层又都是张扭性,勘探中所见断层点多为泥岩,其中挤压所造成的滑面明显。通过井巷实见断层虽有破碎带,但都为泥质岩、粉砂质泥岩,不导水。

五、矿井充水因素分析,井田及周边老控区分布状况

(一)矿井充水因素分析

按矿井的充水水源和充水方式可划分为:顶板透水、底板涌水、井筒涌水和施工充水四种类型。

1、顶板透水。有的煤层老顶局部为透镜状分布的细砂岩、中砂岩、粗砂岩,既煤系层间承压含水层,由采动影响下形成的冒落裂隙移动带“三带高度”沟通含水层引发透水,含水层水直接补给矿井。

2、巷道涌水。开拓、掘进巷道有的局部直接顶底板为煤系层间承压含水层,巷道揭露含水层水直接补给矿井。

3、井筒涌水。由于井筒壁后封闭不好沟通风化裂隙带含水层水和第四纪冲积洪积含水层水,流入井下。

4、施工充水。在井巷施工和工作面回采过程中,机械用水和降尘用水通过管线把地面水倒入井下。

(二)充水通道

1、井筒导水。由于井筒壁后封闭不好沟通风化裂隙含水带水和第四纪冲积洪积含水层水,成为矿井充水重要通道。

2、有可能导水钻孔

历史上封闭不良和的废弃钻孔往往成为含水层的导水通道,这样的例子很多。本井田精查阶段施工的73个钻孔和祥查阶段的36个钻孔,均采用国产500号水泥和细沙成1:1之比例配制砂浆予以封闭。其中有796、810、514、631号孔封孔之材料数量不明;777号孔封孔所采用水泥有变质现象;764、815、504号孔封孔之水泥数量不足;510号孔在封孔时因天气寒冷,钻杆冬塞,二次下钻具封孔,封孔质量较差。在精查阶段对祥查时所施工的钻孔封孔质量进行了抽查。抽查了569、609和560号孔。569号孔钻具下入孔深71.07米开始扫孔见水泥柱,透至至90米上来水泥柱6米,水泥柱凝固较好且坚硬;609号孔从71.07米至82.67米上来水泥柱,凝固硬度大于围岩硬度;560号孔在71米见到水泥柱水泥柱亦很坚硬。抽查钻孔的封孔质量对于本井田1977年10月26日以前所施工钻孔的封闭质量具有代表性,百米以上可能未封住,有可能导水。

从掘进工作面和工作面回采实见钻孔封孔质量良好,不导水。特别是11915工作面在回采中实见777号孔,不导水。

3、巷道导水。采掘工程揭露煤系地层中透镜状分布的富水性极弱的层间承压含水层水。

4、施工管线导水。在井巷施工和工作面回采过程中,机械用水和降尘用水通过管线把地面水导入井下。

5、探访水钻孔导水。井下探放水钻孔导采空区积水。

(三)井田及周边老空区分布状况

本井田北部及东北部为英安矿井,东部为城西矿井(停产),相隔至远。井田内没有老空区、小煤窑采空区废弃的老空积水,仅个别采空区有积水,井巷工程已控制。

六、矿井涌水量的构成分析,主要突水点的位置、突水量及处理情况

1、矿井涌水量的构成分析

①风化裂隙含水带水和第四纪冲积洪积含水层水 %以上; ②煤系层间承压含水层水(顶板透水、巷道涌水)%; ③工程用水排泄水 %;

2、矿井涌水量

据统计矿井涌水量:最大涌水量为80.1立方米/小时,正常涌水量为56.5~65.0立方米/小时

3、主要突水点的位置、突水量及处理情况 无

七、对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价

(一)对矿井开采受水害影响程度的评价

1、风化裂隙带含水层和第四纪冲积洪积含水层水。由于本井田的煤层埋藏较深,煤层开采后形成的顶板冒落带和导水裂隙带不能导通风化裂隙带含水层和第四纪冲积洪积含水层,因此不受风化裂隙带含水层和第四纪冲积洪积含水层主要含水层水的威胁。

2、煤系层间承压含水层水。井巷工程和工作面回采随然可以导通部分煤系层间承压含水层,其含水量极小,从生产实践中看不对煤层开采构成威胁。

3、采空区积水。采空区积水虽然动储量不大,但其巨大的静储量和突水时的瞬时水量,透水时往往是灾难性的。但采掘工程已控制。

4、断层。断层是薄弱的地质体,它往往成为地下水进入矿井的通道,但本矿断层由钻探和物探已控制,钻探、采掘工程实见断层具有不导水性。

5、煤系层间承压含水层。富水性很小,各含水层之间及风化裂隙含水带之间不具水力联系。

6、钻孔封闭。本井田1977年10月26日以前所施工钻孔百米以上可能未封住。这个深度也基本上是第四纪冲积洪积层和风化裂隙带的厚度,不对煤层开采工程构成威胁。

7、矿井涌水量。正常涌水量和最大用水量(Q1、Q2)均小于180m3·h-

18、突水量。无。

(二)防治水工作难易程度的评价

八连城煤矿防治水的重点工作有两项,一是采空区积水,二是井筒壁后封闭切断导水通道。

采空区积水。采掘工程已控制,待掘送采空区下伏煤层回采工作面时,用钻探工程予以疏放。工程简单、容易、经济。

井筒壁后封闭切断导水通道。从技术和经济都是可行的,这涉及到停产施工,所以这项工作是比较难的。即使不封闭采掘工程也不会受水害影响。

八、矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的建议

根据以上所述,本矿井受采掘破坏或影响的空隙、裂隙不会同风化裂隙带含水层和第四纪冲积洪积含水层建立水力联系,也只能沟通部分煤系层间承压含水层,补给条件差,补给来源极少。矿井正常涌水量和最大用水量(Q1、Q2)均小于180m·h,没有突水和老空积水,采掘工程不受水害影响,防治水工作相对简单。与《煤矿防治谁规定》(国家安全生产监督管理总局2009年9月21日第28号令)表2-1矿井水文地质类型所列内容相比较,确定八连城煤矿矿井水文地质类型为简单型。

八连城煤矿根据现有煤炭储量再建设一对立井,把生产能力由90万吨/年提升到300万吨 /年。为了矿井安全生产和减耗增效,有针对性地做好矿井防治水工作,在新井筒建设中建议对井筒100米深之内的壁后全面封闭,切断风化裂隙带含水层水和第四纪冲积洪积含水层水流入井下通道。

珲春矿业集团八连城煤矿

矿井水文地质类型划分报告

矿井水文地质试题 篇5

吕凤煤矿区水文地质条件分析及矿井水害防治

通过对吕凤矿区的水文地质条件分析,对未来矿坑水害的因素进行探讨,并对矿井可能发生的水害作了分析与预测,对未来矿井水害的防治提出建设性意见.

作 者:马海军 作者单位:福建省121煤田地质勘探队,福建龙岩,364021刊 名:能源与环境英文刊名:ENERGY AND ENVIRONMENT年,卷(期):2009“”(4)分类号:P641.461关键词:吕凤矿区 水文地质条件 矿井水害 防治

矿井水文地质试题 篇6

浅谈安溪剑斗东阳煤矿298矿井地质、水文地质特征及防治水措施

针对剑斗东阳煤矿298矿井地质、水文地质特征.分析矿井突水点的分布及积水分布状况.以及矿井现有排水系统设施、设备及排水能力.对矿井未来矿坑涌水量进行预测,提出防治水对策措施.

作 者:叶学铭 作者单位:福建省安溪县长基石灰岩矿,福建安溪,3624000刊 名:能源与环境英文刊名:ENERGY AND ENVIRONMENT年,卷(期):“”(4)分类号:P641.43关键词:矿井地质 水文地质 特征 矿井水害 防治措施

矿井地质勘探种类 篇7

关键词:矿井,钻孔,勘探,地质

0 引言

矿井地质勘探是在煤田普查与勘探的基础上, 为了进行矿井建设和生产采取的地质勘探工作。通过矿井地质勘探工作, 可获得井下详细的地质资料, 通过研究所得资料可找出影响采掘生产的地质条件, 从而提高储量级别、增加可采储量, 满足矿井各类型设计的需要, 保证生产的安全性和连续性[1]。

与资源勘探相比较, 其特点主要有:1) 矿井地质勘探有一定的继承性和补充性;2) 矿井地质勘探在时间上, 考虑了生产连续性、采掘工程设计以及施工的因素;3) 矿井地质勘探具有针对性和局部性的特点;4) 矿井地质勘探条件优越, 它是在有资源勘探和丰富的井巷资料基础上进行地质勘探的, 同时, 布置勘探时可采用井下钻探、巷探和井下物探等其他手段, 把井上与井下布置结合到一起。

1 建井地质勘探

在新井开工建设前, 首先要掌握井筒剖面, 完成编制其施工设计方案, 为了更好的完成设计编制, 使方案更加精确, 需在施工井筒处进行检查钻孔。在井底车场、硐室以及运输大巷开凿前, 为了确定工程的层位和方位, 提高精确度, 需要进行层位控制钻孔。

1.1 井筒检查钻孔

在进行立井检查钻孔布置时:

1) 在矿井水文地质条件简单的情况下, 通常会布置在主、副井筒中心连线的中点上;2) 在矿井水文地质条件中等情况下, 除了需要上述布置的一个检查孔外, 还需要在其延长线上的任意一端, 再布置1个检查孔, 其布置在离邻近井筒10 m~25 m较为合适;3) 在矿井水文地质复杂条件下, 井筒两侧都要布置检查孔来控制, 布置数量视具体情况而定;4) 在独立井筒或者两井筒之间距离超过50 m情况时, 检查孔要布置在井筒的周围, 距井筒中心10 m~25 m比较适中;5) 检查孔一般不得布置在井筒圆周之内以及井底车场的上方, 在检查岩溶和有特殊施工需要时除外;6) 检查孔的终孔深度应在井筒落底以下, 甚至达到将来延伸水平;7) 如果在井筒周围25 m内有施工钻孔, 或有详细的地质及水文地质资料情况下, 勘探人员能确定满足施工要求的地质剖面图情况下, 可不进行打检查钻孔。

斜井检查钻孔与平硐检查钻孔的布置基本上是一致的, 其原则是:1) 检查孔应该布置在距井筒中心线10 m~25 m的平等线上, 数量级在3个以上, 具体数量视情况而定;2) 两个相互平行、间距不大于50 m的斜井, 检查孔要布置在它们中间的平行线上;3) 检查孔应布置3个以上, 第一个应布置在煤层露头旁边, 最后一个应布置在斜井落底与平巷连接处旁;4) 当生产矿井斜井需要延伸时, 检查孔应最少布置2个, 具体数量视情况而定。

1.2 层位控制钻孔

井底车场、硐室、运输大巷的布置位置不仅要便于与煤层联络, 而且布置的位置地质条件要良好。当遇到地质构造和煤层构造复杂, 邻近勘探钻孔资料准确度较差时, 需要进行层位控制钻孔的布置, 其布置位置一般在工程轴线的平行线上。

2 矿井补充勘探

当矿井延伸、扩建、老区找煤时, 为了提高这些区的勘探程度和储量比例, 需要在资源勘探的基础上进行矿井补充地质勘探。

矿井延伸、扩建地质勘探需要解决的问题是:1) 弄清未开拓区的地质构造和煤层的复杂程度;2) 把井田深部和两翼范围内的低级储量升为高级;3) 探明过去井田未包括的可采煤层和薄煤层, 在高灰分煤层中确定局部可采地段;4) 需要水文地质工程, 解决因地下水因素导致不能采的煤层。

老区找煤时, 要做详细调查, 主要是为了了解:1) 老采空区的开采时间、范围、巷道布置等;2) 煤层厚度复杂程度以及残存煤量;3) 老区地质与水文地质条件;4) 有无复采的可能性。

2.1 矿井补充勘探的原则

矿井进行补充勘探的原则有:1) 时间上需要保证矿井生产的接续性;2) 勘探程度需要达到延伸水平开拓前地质工作标准;3) 布置系统应继承原有勘探线系统, 加密勘探线要与主要井巷的位置和方向一致;4) 提高勘探的程度, 需要满足水平延伸工程设计的要求;5) 补充地质勘探工程的布置要合理全面, 有针对性, 充分利用之前就有的基础性地质资料, 获得最佳的地质效果, 发挥矿井地质勘探的特点与优势, 井上井下相结合, 勘探工程与井巷设计工程相结合, 当前与长远相结合, 原则性与灵活性相结合, 以满足矿井生产的要求;6) 补充地质勘探技术手段的选择, 应考虑矿井自身的有利条件, 同时结合地面钻探、井下钻探、物探以及巷探, 来达到更好的效果。

2.2 矿井补充勘探设计与施工

补充勘探设计, 一方面要了解矿井的生产规划及新区的开拓部署, 符合设计意图;另一方面要对原有勘探资料和生产地质资料进行认真的分析与对比, 明确存在的问题, 有根据地提出矿井地质条件类别。

在进行补充勘探设计时, 首先要确定补充勘探工程的合理网度。勘探网度是指勘探工程的基本线距和线上的孔距, 它是进行补充勘探设计的基础。一般通过探采对比的方法, 在检验资源勘探网度合理性的基础上, 确定补充勘探的合理网度。

3 矿井生产地质勘探

矿井生产地质勘探的主要目的就是为了查明采煤区准备、巷道掘进和工作面回采过程中影响生产的地质问题, 属于局部性勘探工作。它贯穿于煤矿开采的整个过程, 又可分为采煤区准备过程中的生产地质勘探、巷道掘进过程中的生产地质勘探以及工作回采过程中的地质勘探。

3.1 主要任务

采区准备过程中的生产地质勘探, 主要是搞清采区煤层赋存状况, 控制煤厚、产状和变化, 因此需要布置生产勘探钻孔。巷道掘进过程的地质勘探, 其主要任务是确定不稳定煤层可采范围。因此, 不仅需要邻近巷道打钻孔, 还需用巷探进行追索。工作面回采过程中的地质勘探, 主要任务是搞清分层回采工作面探煤厚度、不稳定煤层的变化带以及工作面中小型断层等。

3.2 特点

矿井生产地质勘探的特点有以下几点:

1) 勘探任务单一具体, 主要是为了采掘工作, 因此需要熟悉生产过程;2) 布置灵活机动, 针对性和实用性强;3) 勘探手段, 除了在开采尝试较浅且地质问题距巷道较远时, 采用地面钻探外, 一般选择井下钻探和物探, 若井下钻探和物探达不到要求时, 可考虑使用巷探, 应注意一巷多用;4) 设计简单, 只需一份简单的勘探任务书写清楚勘探目的、要求和数量, 批准后, 再做一单项勘探工程设计。

4 结语

全面了解矿井地质勘探种类, 搞清楚各类矿井地质勘探的工作内容、工作流程以及工作应注意的事项。可以很好地为煤炭开采工作服务, 提供大量精细可靠的地质资料和数据, 可以提高煤矿安全事故和灾害的预警能力, 减少事故的发生概率, 实现煤矿安全高效生产。

参考文献

矿井水文地质试题 篇8

【摘 要】矿井地质工作是煤矿生产、建设开发中至关重要的组成部分,对地质工作勘探、研究、控制程度的高低,直接影响到煤矿生产发展,地质工作贯穿于煤矿开发、利用直至报废的全过程。在煤矿安全生产中,矿井地质工作是煤矿技术工作的重要基础,做好矿井地质工作,可以有效避免多类事故的发生,对促进煤矿安全生产具有极其重要的意义。

【关键词】矿井地质;煤矿;技术

对于矿井地质工作而言,主要是在矿井的生产及建设过程中,以煤矿地质勘探为基础并服务于煤矿的生产及其建设工作的重要基础性工作之一。矿井地质工作不仅确保了煤炭开采过程布局的科学合理性,还对井巷施工以及煤炭资源的合理利用进行科学的指导,以确保煤矿最大经济效益的实现。实践表明,矿井地质工作对于煤矿的生产和建设都具有举足轻重的作用。因此,不断就矿井地质工作的相关内容及其技术手段进行研究与优化,对于煤矿未来的发展及煤炭资源的合理利用均具有十分重要意义。

1.矿井地质工作的目的及其意义分析

对于矿井地质工作而言,其目的即确保矿井生产以及建设过程的安全性,同时尽可能加快煤矿建设和发展速度,并最终实现煤炭资源的充分利用。具体而言,矿井地质工作过程中,必须明确矿井周边的地质情况,并针对那些可能对煤矿生产过程产生影响的地质条件进行勘查,并为煤矿生产和建设提供相应的地质资料,同时深入现场、掘进头以及煤炭回采工作面进行工作,以便及时找到地质条件对煤矿生产所带来的影响,此外还要注意对煤矿储量进行动态掌握。煤矿的开采过程必须在复杂的地质体内进行,并对地质体中的煤层进行开采。对于煤矿的开采而言,其开采技术本身必须建立在复杂的地质条件基础上,以最大程度的促进煤矿的发展。因此,必须对矿井地质工作给予足够的重视,以确保煤矿开采的安全可靠性和经济合理性。

2.煤矿井下矿井地质问题

由于目前煤矿井下矿井地质中存在许多亟待解决的问题,因此,加强对煤矿井下矿井地质问题的研究刻不容缓,以下分别论述。

第一,勘查工作的执行不到位问题。进行煤矿的井下矿井地质勘查活动,主要将岩性空间的分布、水文以及瓦斯地质、煤层厚度以及地质的构造等问题处理得当,目前很多煤矿进行井下矿井地质工作勘查的时候,没有掌握充分的地质资料,对于开采以及勘查的各种条件尚未明确,具有比较大的盲目性,丢煤事故也比较容易发生,存在很大的安全隐患。

第二,本身的地质条件比较复杂。部分煤矿地势以及地表的高度差很小,无隔水层,很难进行开采,因此,煤矿钻出的孔质量不合格,不方便进行地面的封孔,探放水后才能进行采掘。部分由于井田范围不达标,产生各种积水问题。

第三,塌陷问题严重。部分煤矿由于进行采矿的时间比较长,采矿的强度也比较大,极其容易造成严重的积水、塌陷问题。部分煤矿倾角很小,地势也相对平坦,尽管目前塌陷程度比较小,但又加剧趋势。

第四,水环境的问题。首先,随着煤矿区井下采矿的日益增多,很多含水层被抽干了,水位也逐渐见底。其次,逐渐扩大的采矿量还直接造成了倒塌问题,加剧了采矿地区的旱情。最后,由于采矿的一些污水没有很好的处理,影响了矿区附近居民的正常饮水。

第五,监测以及监督的力度不够。首先,没有对煤矿井下矿井地质条件本身存在复杂性有一个深刻的认识和分析。其次,很多不合格的煤矿井下矿井仍然进行煤矿井下矿井地质工作,国家的进入门槛低,该行业良莠不齐。最后,很多地质灾害现象都没有得到很好的监测。除此之外,还存在老窑以及断层透水、塌陷问题、冒顶问题、瓦斯爆炸以及瓦斯中毒问题。

3.改进煤矿井下矿井地质问题的措施

针对目前煤矿井下矿井地质问题,提出了以下改进措施。

第一,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要加大勘查工作的执行力度。严格按照程序,进行煤矿的井下矿井地质勘查各项活动,在确保具有完全的地质资料并且具备完全的勘查条件情况下,实地进行考察,才实施煤矿井下矿井地质活动,防止不安全事故发生。

第二,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要减少水环境问题产生。首先,要封孔并且隔开含水层,防止水质交换。其次,合理化采矿方法,选择合理的方案进行开采,防止水污染。再者,尽量使得矿井的涌水量不要太大。采用的技术包括截流和堵水的技术,防止矿井涌水量过大。

第三,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要防止塌陷问题加深。制定合理的开采方案,对开采量、开采时间、开采强度选择适合的最大最小值,局限好开采上下限,防止部分煤矿由于开采时间过长、强度过大等情况造成的积水、塌陷问题,对于目前没有塌陷情况,或者塌陷情况较小的煤矿,要加大保护力度。

第四,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要完善好煤矿井下矿井地质的图纸以及台帐,要了解好煤矿井下涌水量资料、水质成果、含水层的分布以及井下突水点等情况,根据实际情况对地质的图纸以及台帐进行调整以及补充,保证一年进行一次大的整改。

第五,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要加大监测以及监督力度。一方面,由于目前本身煤矿井下矿井地质条件本身存在复杂性,因此,要监测并调查好相应的环境地质问题,做出适当的分析,尽量将开采对环境造成的伤害降到最低。另一方面,相关部门要加大对矿井的监管,严格取缔不合格的煤矿井下矿井,提高进入煤矿井下矿井行业的门槛,缩小开采范围以及数量,对煤矿井下矿井的地质灾害进行监测和管理,发现不正常现象,及时制止。

第六,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要实行煤矿井下矿井。责任保护制,谁污染了煤矿井下矿井地质环境,就应该有相关的负责人进行环境问题的治理,谁从煤矿井下矿井地质工作中有所得益,就要进行相应的防治工作。从而促使企业按照科学发展观、构建和谐社会相关要求进行煤矿井下矿井地质工作,维护环境和谐,保持环境的良性发展。

第七,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要处理好开采阶段的问题。首先,保证减少对土壤结构的破坏,才进行基坑开挖。其次,采用矸石充填的方式,综合进行开采,保护煤柱。最后,要封堵好导水通道,减小充水。最后要利用煤矸石进行塌陷坑的填充以及建筑材料的制造等。

第八,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要注重闭坑问题。要通过帷幕注浆一些积水量相对多的闭坑矿井,使得含水层被切断,减小污染,对后期塌陷位置进行复垦,重建矿区系统。

4.结论

综上所述,要加大勘查工作的执行力度,采取减少水环境问题措施,防止塌陷问题加深,完善好煤矿井下矿井地质的图纸以及台帐,加大监测以及监督力度,行煤矿井下矿井责任保护制,处理好开采阶段以及闭坑阶段的问题,才能更好的保证煤矿井下矿井地质工作的进行,促进企业经济效益。

【参考文献】

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[2]郝启勇,高志军,曹学江,隋建红.白岩脚煤矿环境水文地质问题及防治对策[J].山东国土资源,2011,27(10):26-30.

[3]王鹏.煤矿井下矿井地质相关问题探析[J].科技创新与应用,2012,28:91.

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