“浅水河”下采煤技术方案.docVIP

新疆兴陶大北矿业有限公司 “浅水河”下采煤技术方案 2015年3月2日 引言 “浅水河”压煤问题造成回采工作面短接续紧张、缩短矿区煤炭生产服务年限，造成资源浪费。传统的“三下”采煤技术是条带开采、充填开采等开采方式，这些开采方式存在着资源损失大、成本高、效率低等弊端。如何安全、合理地采出压煤，从煤矿企业的自身利益来讲，都是必须要亟待解决的实际问题。 一、地面水文 井田位于头屯河向斜南翼，呈一向北东或北西缓倾斜的单斜构造，西部有头屯河大桥逆断层F5—3呈弧形延伸至本区，其弧顶部位构造裂隙较为发育。 井田西界21线以西约1千米处为头屯河，东部为其小支流——浅水河溪水，总体地势为南高北低，西南部最高达1121m，西北部最低1111m，浅水河河低标高1105—1075m，阶地面标高西部1110—1140m，中部1125—1155m，东部1139—1143m，阶地比高约45m。西部多山地，西南部为火烧区，海拔1190m，井田内最大高差136m，虽区内大部分地形平坦，但仍属低中山区侵蚀堆积地貌单元。 井田内无地表水体和长年性河流，也无泉水出露，仅在井田东北部有季节性浅水河自南向北流过；在井田西侧1km处，头屯河流过自南向北。 1、浅水河：浅水河位于井田中东部，河道狭窄，最窄处只有0.80m，潜水径流量有限，补给主要是煤矿区南部的第三系砾岩泉满溢出带，水流量仅有0.0065 m3/s左右，呈有水的小水溪，在硫磺沟附近汇入头屯河，雨季及冰雪消融期补给量较大，但其径流时间很短，秋冬干旱季节，补给量小，属季节性河流。 2、头屯河：为常年性河流，它发源于北天山北坡，接受大气降水、消融冰雪水和沿途泉水补给，汇水面积广。自南而北流向昌吉市,而后下渗消失于山前倾斜平原中。据煤矿附近的哈地坡水文站l989年资料，平均流量8.72m3/s；洪水期在6～8月份，7月份最大水流量达27.10m3/s；枯水期在12月～次年2月份，最小水流量为0.68m3/s。年流量一般在2～l2m3/s，一般年内洪峰流量达l50m3/s，据记载，1965～l966年因暴雨加融雪水集中汇集，曾出现特大洪峰，洪流量高达461m3/s～478m3/s。1966年，在105团煤矿附近，当时出现的最高洪水位高出河床5.35米，水力梯度为12.6％。该河位于井田边界以东，不在井田范围内。 二、含（隔）水层 井田内主要含水层包括浅水河河床冲洪积砂砾石潜水含水层、中侏罗统西山窑组孔隙裂隙承压水含水段、烧变角砾岩裂隙区。中侏罗统西山窑组孔隙裂隙承压水含水段是开采4—5、9—15煤层的充水含水层。 （1）、浅水河、河床冲洪积砂砾石含水层 岩性主要由全新统冲洪积层（Q4apl）细粉砂土及砂砾石组成，沿河谷呈狭长带状分布，厚度小，因浅水河溪水补给，具有一定含水条件，受含水层厚度影响，水位浅，水量较小。 更新统（Q3）含砾粉砂土层分布于河床阶地之上，厚度4～10m左右，主要在井田东北部低洼平地、台地和西部低山坡脚下的残坡积层中，岩性以碎石、砂土为主，厚度一般在1～2m；岩层松散，透水性好，不具贮水条件，为透水不含水层。 （2）、中侏罗统西山窑组孔隙裂隙承压含水层段 1、上段（J2x2）： 岩性为河湖相的灰绿——灰色砂砾岩、粗中砂岩及粉砂岩、泥岩组成，本段地层厚度189.17m。其中含有三层厚层状砂砾石及粗砂岩构成的含水层，井田中部（第17～22勘探线）厚度较大，约100m，中间最厚，东西两侧变薄，最小厚度80m，平均82.89m。含水层约占地层总厚度的63%，其中上部砂砾岩（H2-1）为钙、泥质胶结，质地较硬；中部（（H2-2））及底部（H2-3）的粗砂岩、砂砾岩为泥质胶结，质地松脆，遇水呈豆渣状，构成本区之顶板间接充水含水层，特别是底部砂砾岩层渗透性较强。根据勘探线上钻孔资料和观测孔资料，9-15煤层与H2-3垂距90m以上，其下部岩层为粉砂岩夹细砂岩并含有较多泥质，致密，坚硬，透水性弱，有效阻断了上下两层含水层之间的水力联系。 （3）、隔水层 隔水层分布于西山窑组各含水层之间，岩性由泥质胶结的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及粘土岩组成。这种泥质岩石厚度较大，约占西山窑组地层总厚度的70%左右，隔水性较好，但由于含水层段本身的透水性能也不好，故不在单独划分隔水层段。但值得特别指出的是，位于9-15煤层底板的粘土岩则是很好的隔水层（G）。粘土岩厚度1.96—11.53m。加上其它泥质岩石总厚度约14m左右，形成了良好的隔水屏障。 三、矿井充水水源 （1）、大气降雨、融雪水 井田南部火烧区大面积裸露地表，烧变角砾岩层裂隙非常密集，似松散堆积物，大气降水和春末融雪水是其主要补给水源。西山窑组含水段，出露面积较小，除井田西南部冲沟内见有露头外，其它仅在中部浅水河两岸沟坡有所出露，它主要通过大气降