凤凰山矿中长期防治水规划[]

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1、山西晋城蓝焰煤业股份有限公司凤凰山矿矿井中长期防治水规划凤凰山矿地质测量部中国地质科学院水文地质环境地质研究所中国科学院研究生院二○一○年十一月三十日前言41、矿井概况及生产现状61.1矿井概况61.1.1位置、交通71.1.2地形地貌91.1.3气象、水文91101.1.4地震概况101.2以往勘探工作介绍121.2.1以往勘探工作评述121.2.2矿井开发史141.3矿井生产现状152、矿井地质和水文地质特征182.1区域地质182.1.1区域地层182.1.2区域构造202.2矿井地质212.2.1井田地层212.2.2井田构造302.3区域水文地质412.3.1地表水体

2、412.3.2区域地下水概况422.3.3含水层432.4矿井水文地质条件442.4.1地表水体442.4.2井田主要含水层452.4.3隔水层482.4.4构造对水文地质条件的影响482.5煤层条件论述493矿井充水因素综合分析与防治措施543.1矿井充水条件分析543.1.1邻近小煤矿、地表水体的水况条件分析543.1.2矿井充水水源553.1.3矿井充水途径623.2矿井突水系数计算643.3矿井涌水量预测663.4矿井主要水害及防治措施703.4.1矿井水文地质类型评定703.4.2矿井主要水害及防治措施714．矿井防治水工程设计734.1水文地质补充勘探754.1.1

3、水文地质观测网754.1.2水文地质物探784.1.3水文地质试验814.2煤层水害的防治技术824.2.1工作面底板水害的防治834.2.2煤层顶板K2砂岩水害的防治864.2.3采空区及老窑水害的防治874.3回采工作面小构造的预测技术881104.4矿井防排水系统905．矿井日常水文地质工作及措施925.1水文地质补充调查和观测925.2矿井水文地质基础资料和图纸945.3工作面水害预测与防探水955.4矿井防治水具体工作措施966多元信息融合矿井水害风险模拟评估与管理系统976.1系统构成976.3井水害风险模拟评估系统996.4水害预测管理系统1017．矿区排供生态环

4、保结合优化系统1027.1背景和必要性1027.2目的和功能1037.3系统模式设计1048．防治水工程实施计划1058.1防治水工程实施1058.2资金概算1079．结语108110文章内红色文字全部仔细审核并改正前言凤凰山矿为晋城蓝焰煤业股份有限公司的下属煤矿，设计生产能力为4Mt/a，属于特大型现代化矿井。该矿于1965年4月开工建设，1970年10月建成投产，矿井初期设计生产能力1.5Mt/a。1987—1990年，矿井进行了技改扩建，扩建后矿井设计生产能力提升为4Mt/a。矿井投产后，先期开采3号、9号煤层。至2007年底，3号煤层已回采结束，9号煤也已大面积开采。为

5、了保证矿井的生产规模，使矿井后续生产保持平稳发展，目前已布置了四个15号煤层回采工作面—155301、155303、154305、154307工作面，2009年8月以一套生产系统满足3Mt/a设计生产能力正式开采凤凰山矿15号煤层。凤凰山矿位于太行山南段西侧，泽州盆地的北端，地表呈现为侵蚀的低山－丘陵地貌。井田内沟壑纵横，梁岭绵延，地形比较复杂。井田东西宽约4.3km，南北长约7.5km，面积29.3485km2。主要可采煤层为山西组3号煤层、太原组9号煤层和15号煤层，其中15号煤层保有资源/储量为7527.0万t，目前已全面投采15号煤层。通过对水文地质资料的分析，目前凤凰

6、山矿15号煤层主要面临着以下几个水害风险：一是上部3、9号煤层采空区积水和老窑水110的渗透；当开采下部15号煤层时，一旦破坏了上层采空区的稳定性，积水便会一泄而下或沿裂隙渗透，对矿井的安全生产构成威胁。因此在开采15号煤层时，应先对上部9号煤层采空区积水进行探放，以保证矿井安全生产。二是顶板太原组石灰岩（K2石灰岩）含水层渗透；凤凰山矿K2石灰岩大部分埋深在110～360m之间，且其结构致密，裂隙不发育，含水性弱，一般情况下不会对15煤的开采造成影响，但是当回采后可能存在顶板冒落裂隙带沟通上部含水层和水体造成大量涌水，从而影响采掘工作；三是底板奥灰岩溶水突水的可能。15号煤层

7、底板奥灰岩溶裂隙水存在潜在的威胁，井田内局部地区奥灰承压水头高于煤层标高，在这些带压开采地段，如遇到断层、陷落柱等隐伏导水构造发育，奥灰水有可能通过这些构造涌入矿井，酿成事故。为了保证煤矿在保持良好的生态环境下安全生产，在此对凤凰山矿进行防治水规划是很有必要的。由于井下防治水是个系统的工程，因此本规划在收集井田已有地质和水文地质资料，分析矿井水文地质条件和存在的水文地质问题的基础上，针对凤凰山矿的水文地质特征，结合矿井采掘规划提出的。具体内容包括：（1）评价矿井水文地质条件，论证水害防治工程