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内蒙古鲁新矿井地质特征分析及现阶段防治水对策

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内 蒙 古 鲁 新 矿 井 地 质 特 征 分 析 及 现 阶 段 防 治 水 对 策

亓荣强 , 于绪峰

(内蒙古鲁新能源开发有限责任公司, 内蒙古 锡林郭勒盟 026321)

摘 要 : 通过 对 内蒙古鲁新 矿 矿 区地 质 及含 水层 富 水性特 征 的分析 , 指 出 了矿 井 当前 防治

水工作的重点及预 防措施 , 对矿 井安全生产具有一定的指导意义。

关键 词 : 裂 隙水 ; 地 质 特征 ; 煤 系地层 ; 矿 井 涌水 ; 防 治水

内蒙古鲁新矿井地质条件复杂 , 区内地层以 中

生 界地 层 为 主 , 区 内除 发育煤 系基 地 火 山角砾 岩 、 火

成 岩 外 , 多发 育灰 色砂 质泥 岩 、 粉砂岩 、 细砂岩 , 无 明

显标志层 , 煤层对 比困难 ; 井 田内含水层 多, 含水层

虽 以孔隙裂隙水为主 , 但水量大 , 含水层抽水后水位

恢 复 较快 , 其 含水 性 及 透水 性 在 水 平 与 垂 直 方 向 上

变 化 大 。

1 矿井地质特征

本 区为 一 封 闭 聚煤 盆 地 , 地层 近似 为 北 东 一 南

西 走 向 的向斜 , 煤层 为 一套 内陆 山 问盆 地 沼 泽 相 的

含煤沉积 , 煤层间的超覆现象 明显, 盆地基底为火成

岩 , 煤 系地 层 与火成 岩 大角 度不 整合 相交 , 煤 系地 层

产 状平 缓 。

矿 区断层 发 育 , 全 部 为 正 断 层 , 以北 北 东 向 为

主。倾角多数集 中在 6O。 ~7O。 。落差大于 70 rn 的

断层仅 1 条 , 其余均小于 35 m ; 延展长度大于 2000

I n 的断层 3 条 , 延展 长 度大 于 1000 1 TI 的断 层 4 条 ,

延 展 长度 大 于 500 1 TI 的断 层 8 条 , 1 条 延 展 长 度 为

380 m 。断 层 多 集 中在 矿 井 的西 南 部 , 对 煤 层 的 稳

定性 造成 一定 程度 的破 坏 。

2 水 文地 质特征

矿井水 文地质条件属中等偏复杂的充水矿床。

含水层共发育四层 , 自上而下分别 为第 四系含水砂

砾 层 、 新 近系砂 砾 岩含 水层 、 煤 系地层 砾 岩 一砂 岩 含

水 层 、 煤 系基 底 火 山凝 灰 岩 含 水 层 , 含 水 层 总 厚 度

3 9 1 .7 m 。

2. 1 含水 层 特征

(1) 第 四系 含 水 砂 砾 层 厚 1. 50 ~ 56. 80 m , 平

均 14. 77 I TI, 主要 为现 代 冲洪积 物 , 分 布 于各 山间 缓

坡地带和河流冲沟附近。含水砂层 以中细砂 、 粗砂

为 主 , 局 部 有细 砂 和粉 砂 , 透 水 性 较 强 , 单 位 涌 水 量

1. 129~1. 344 L / s. I TI, 涌水 量 24. 2 m 。 / h , 直 接接 受

大气降水补给 。该层水量较大 , 但分布不均 , 厚度较

薄 , 距离煤层较远 , 属间接充水含水 层 , 对煤层开采

影 响不 大 。

(2) 新 近 系 砂 砾 岩 含 水 层 厚 56. 25 ~ 108. 45

1 TI, 平 均 83. 57 m , 上 部 为 砂 质 泥 岩 段 , 下 部 为砾 岩

层 , 砾径 0. 1~3o cm 不 等, 泥质胶结 , 固结程度差 ,

松 散 、 易碎 、 含水 较 丰 富 。单 位 涌 水 量 为 0. 5636~

1. 0935 L/ s. In , 渗透 系数 1. 112~ 1. 790 m / d, 涌 水

量 38. 5~59. 4 m 。 / h , 为富水性中等至强的含水层 。

本 组地 层与 煤 系地 层 呈 剥 蚀 关 系 , 大 部 分 砂 砾层 直

接与煤层不整合接触 , 对煤层 的开采威胁较大。

(3) 煤 系地 层 砾 岩 、 砂 岩 含 水 层 主要 岩性 以 泥

岩 、 粉 砂 岩 为 主 , 局 部 为细 砂 岩 、 粗 砂 岩 及砾 岩 。总

厚度 152. 95 m , 孔隙率较高 , 含水性较强 , 单位涌水

量 为 0. 562~1. 4907 L / s. in , 渗 透 系数 为 0. 4523~

4. 4523 m / d, 富 水性 为 中等 至 强 的含 水 层 。该 层 富

水 性不 均一 , 同一含 水层 富水 性 相差较 大 , 属 直接 充

水 含水 层 , 对煤 层 开采影 响较 大 。

(4) 煤 系基 底 火 山凝 灰 岩 含 水 层 为 杂 色 凝 灰

岩 、 火 山熔 岩 , 致 密 、 较硬 。该 层 富水性 较 弱 , 属 间接

充 水含 水层 , 对 煤层 开采 影 响不 大 。

2. 2 矿 井涌 水量

目前矿井井下总涌水量为 151 m 。 / h , 其 中, 煤

系 基底 火 山岩 含 水 层 涌 水 量 94. 9 m 。 / h , 占矿 井 总

涌 水 量 63. 3 ; 煤 系地层 涌 水量 为 55. 0 rn / h , 占矿

井 总涌 水量 的 36. 7 。

随着矿井生产建设 的逐步推进 , 特别是井巷工

程对煤系地层的逐步揭露 , 矿井涌水量将逐步增加 ,

水 源将 以 目前火 山岩 裂 隙水为 主逐 步过 渡为 以煤 系

地层 砂 砾 岩 裂 隙水 为 主。至矿 井 开 采 第 一水 平

亓荣 强, 等 : 内蒙古鲁新矿 井地 质特征分析及现阶段防治水对策 99

(+ 570 m ) 时, 矿 井 正 常 涌 水 量 将 增 大 至 1940

I I1。 / h , 该水量是在新近系底界面 留足 防水煤柱 , 矿

井未 发生 突水 的情 况 下 , 开 采 + 570 m 水平 矿井 正

常煤 系地 层 出水量 。

3 矿 井水害 防治工作存在 问题及 相应对策

(1) 由于煤系地层岩层硬度小 , 岩层极松软、 破

碎 , + 570 m 石门及轨道反 上山揭露煤岩层硬度系

数为 0. 96~1. 25 , 属极松软岩层。若局部范围再受

地下水及隐伏断层、 裂隙等地质构造影响, 将使工作

面围岩极易松软 、 破碎 。为确保巷道施工安全, 巷道

施 工 中应进 一 步加强 支 护并采 取安 全措 施 。

(2) 由于巷道施工范 围内断层、 裂 隙等隐伏地

质构造难以控制, 隐伏地质构造极易将 岩层裂 隙水

导至工作面, 给施工造成威胁 ; 以及工作面进入煤系

地层后, 岩性变化大 , 工作面实际揭露煤岩层与物、

钻探资料误差较大 , 导致砂砾岩含水层预测位置 的

不可靠及遗漏 ; 同时 由于物探划定 的异常区存在误

差 , 上述不利因素将影 响工作面水文地质条件预测

预报的准确性 , 增 加工作 面安全施工 的不确定性。

为确 保巷 道施 工安 全 , 在 对 工 作 面 物 探 异 常 区及 砂

砾岩含水层布置钻孑 L进行探放水 的基础上 , 应注重

加强工作面超前支护。

(3) 为了保证工作面探放水钻孔的施工质量及

探放效果 , 探放水钻孑 L位置应布置在工作面迎头, 以

确保将工作面前方范 围内积水放净 , 在巷道前方发

(上接 第 97 页 )

途径 , 同时生产各种满足用户需求的产品 , 相信在不

久将来 , 我国乳化炸药生产工艺定能达 到一 个更高

的水平 。

参考文 献 :

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育隐伏地质异 常体及含水层情况下保证巷 道施工

安 全 。

(4) 在工作面迎头出现潮湿 、 变冷、 挂汗 、 渗水 、

滴水、 淋水、 涌水以及裂隙、 断层 、 岩层变化等异常情

况下 , 应及时加强支护并采取安全措施 。

(5) 为避免水 害事故 的发生 , 矿井 开采前应采

取井上下物 、 钻探及水文地质分析等手段 , 查明首采

区各含水层富水性及其 间水力联系, 掌握地 下水运

动 特征 及变 化 规律 。同 时 , 通过 在 井 上 下 水文 观 测

孔 安设 水压 自记 仪 、 在 重 要 过水 地 点 安 设 流量 自记

仪等 自动监测仪器 , 实时采集含水层的水文动态信

息, 对首采 区各含水层富水性及其变化实施动态监

测 、 监 控 , 以便进 行水 文 地质分 析 预测 。当发生 水 害

隐患时能及时采取措施处理, 从而保 障首采区安全

生产 , 达到预防治理矿井水害的 目的。

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(收 稿 日期 : 2011-09— 20)

作者简介 : 亓荣强(1963一), 男, 山东莱芜人 , 高级 工程师 , 硕

士 , 致 力于巷道 支护、 矿压观测及水文观测技 术研 究 , E m ail:

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(收 稿 日期 : 201卜ll一 29)

作者 简介 : 对宇星(1966一), 男, 湖 南宁乡人 , 高级工程 师, 主

要 从 事 民爆 器材 设 备 的 设 计 与 研 究, Em ai l: lyx660108 @

16 3. co m

文档信息
  • 文档上传人:admin
  • 文档格式:Pdf
  • 上传日期:2014年11月10日
  • 文档星级:★★★★★
  • 需要煤安币:5个
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