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泥化巷道底板控制技术.rar

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    巷道 底板 控制 技术
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    中国矿业大学 2014 届本科生毕业设计 第 1 页1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置袁店一井位于安徽省濉溪县与涡阳县的交界处,在袁店集附近,行政区划属于濉溪县和涡阳县。本矿井位于淮北平原中部,陆路交通较为便利,北西约 10 km 处有濉阜铁路的青疃站,东 50 km 处有京沪铁路的宿州站; 203 省道(淮北~六安)及合(肥)~徐(州)高速公路从井田东部穿过,区内县乡公路网纵横交错,与干线相连可达全国各地。因 此 , 本 区 地 理 位 置 优 越 , 交 通 运 输 方 便 , 矿 井 具 备 铁 路 、 公 路 运输 条 件 。 交 通 位 置 见 图 1-1。图 1-1 淮北矿业集团袁店一矿交通位置图1.1.2 地形地貌及水系井田位于淮北平原中部,区内地势平坦,地面标高 26.38~29.788 m,一般 28 m 左右。本区属淮河水系,井田内无大的河流,农用人工灌渠纵横交错。1.1.3 气象及地震烈度(1)气象本区属季风暖温带半湿润气候,春秋季多东北风,夏季多东~东南风,中国矿业大学 2014 届本科生毕业设计 第 2 页冬季多北~西北风。平均风速为 3 m/s,最大风速可达 18 m/s。平均气温为14.4 ℃,最低气温(1988 年 12 月 16 日)为-10.9 ℃,最高气温(1988 年 7月 8 日)为 40.3 ℃。年平均降雨量为 834 mm 雨量多集中在七、八两个月。无霜期为 208-220 天,冻结期一般在十二月上旬至次年的 2 月中旬。(2)地震烈度根据安徽省地震局 1996 年编制出版的安徽地震烈度区划图,本区属于4-6 级地震区,地震动峰值加速度值为 0.05 g,地震基本烈度值为Ⅵ度区。1.1.4 矿井电源矿区电源充沛可靠。根据矿区规划,本矿井供电电源接自井田东北部约11.5 km 的 220/110/35 kV 杨柳变电所。该变电所两台主变容量为 120 MVA,两路电源分别引自淮北一电厂及二电厂,可为袁店一井提供可靠电源。目 前 , 淮 北 矿 业 ( 集 团 ) 有 限 责 任 公 司 已 和 安 徽 省 电 力 公 司 淮 北 供电 公 司 达 成 袁 店 一 井 供 电 协 议 。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质概况袁店一井井田范围:西以袁店断层为界,与袁店二井毗邻;东至 32 煤层-950 m 的水平投影线和 39467500 经线;南从杨柳~五沟断层(与五沟煤矿相邻)及 10 煤层露头线;北到 32 煤层-950 m 的水平投影线和区块登记边界。东西长约 6.9~13.6 km,南北宽 1.2~3.4 km,井田面积约 35.98 km2。1.2.2 地层袁店一井及其邻近煤矿均未见基岩裸露。经钻探揭露,新生界松散层下伏地层自上而下分别为二叠系的上石盒子组、下石盒子组和山西组;石炭系的太原组、本溪组;奥陶系的老虎山组~马家沟组。地层特征表如图 1-2。中国矿业大学 2014 届本科生毕业设计 第 3 页图 1-2 地 层 特 征 图1.2.3 褶皱及断层袁店一井总体上为一走向北北西,倾向北东的单斜断块,次级褶曲较发育,走向上地层线表现为波浪状。地层倾角较平缓,一般 5~15°,浅部缓深部略陡。断层的走向以北东向为主,其次为近南北向,个别为北西向和近东O2f2C2b1老虎山下统奥陶系 本 溪中 统 石 灰 岩铝 质 泥 岩3.81240下石盒子组P1xs系叠二生界古 岩 性 简 述岩 石 名 称标 志层 及煤 层编 号柱 状1: 50层 厚( m)组统系界 地 层 单 位13.6 浅 灰 色 、 层 状 、 性 脆 、 微 晶 结 构 、 纯质 , 高 角 度 裂 隙 发 育 。浅 灰 色 到 暗 红 色 、 中 厚 层 状 、 含 有 铁 质 结 核上 统 太 原组 3t3 泥 岩 、 粉 砂 岩 、 砂 岩 灰 到 、 深 灰 色 、 炭 屑 或 植 物 化 石 碎 片石炭系 C下统P山西组 1s5.39.0453 砂 岩 、 粉 砂 岩 、 泥 岩砂 岩 、 粉 砂 岩 、 泥 岩泥 岩 和 粉 砂 岩10号 煤 灰 黑 ~ 黑 色 、 条 带 状 、 层 状 结 构 、 碎 块下统P13702.515.78160 铝 质 泥 岩泥 岩 、 粉 砂 岩 、 砂 岩 浅 灰 色 到 暗 红 色 、 中 厚 层 状 、 含 有 铁 质 结 核泥 岩 、 砂 岩 灰 到 、 深 灰 色 、 炭 屑 或 植 物 化 石 碎 片8号 煤 砂 岩上统P2上石盒子组 2 煤煤煤80.1694.27017.8054.3 泥 岩 、 粉 砂 岩泥 岩 、 粉 砂 岩泥 岩 、 粉 砂 岩 、 砂 岩泥 岩 、 粉 砂 岩 、 砂 岩 颜 色 变 杂 , 紫 色 绿 色 增 多颜 色 变 杂 , 紫 色 绿 色 增 多颜 色 变 杂 , 紫 色 绿 色 增 多颜 色 变 杂 , 紫 色 绿 色 增 多上第三系NK376413.58764 粘 土 、 薄 层 砂中 砂 、 细 砂 及 少 量 粗 砂粘 土 、 砂 质 粘 土 灰 绿 色 、 灰 白 色 , 粘 土 可 塑 性 强灰 白 色 、 浅 黄 色 , 砂 层 结 构 松 散棕 黄 色 、 灰 绿 色 , 顶 部 富 含 钙 质 铁 锰 结 核第四系Q更新统 1-3全新统 4.7647.64 细 砂 、 粘 土 、 砂 质 粘 土粘 土 、 砂 质 粘 土细 砂 、 粉 砂 、 粘 土 质 砂 浅 黄 色 及 浅 灰 绿 色 、 灰 白 色棕 黄 色 夹 浅 灰 绿 色 、 顶 部 含 有 钙 质铁 锰 质 结 核褐 黄 色 、 含 螺 蛳 、 蚌 壳 化 石 , 近 地 表为 耕 植 土 壤中国矿业大学 2014 届本科生毕业设计 第 4 页西向。三维地震勘探前后,主要断层的位置及落差有变化,但总体构造格局没有变,总体构造形态变化不大。本井局部有岩浆活动。(1)褶曲袁店背斜:位于井田西部,轴部位于 18~22 线附近,轴向 NNE,向深部倾伏,被五沟—杨柳断层切割,形态不完整,仅保留北端一段,轴长约3.2 km,背斜东翼较缓,地层走向 NW,为五沟向斜西翼;背斜西翼较东翼陡,地层走向 NE 转近 EW,在 22 线附近背斜形态十分明显。(2)断裂构造淮北煤田由于受郯庐断裂及东西向挤压应力的影响表现为网格状断块构造,而本井田的构造则是东西向挤压应力及南北向等构造应力综合作用的结果,因此井田构造与区域构造特征基本相同。根据钻探、测井、地震资料共组合断层近 10 余条,均为正断层。三维地震勘探后,主要断层有:五沟扬柳断层及 F1、 F2、F3、F5 断层。具体见表 1-1。表 1-1 主要断层情况一览表地震控制点数序号 名称 性质 走向 倾向 倾角(度)落差(m)延伸长度(km) A B C 控制程度1 五沟-杨柳 断层 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 NE NW 65~70 0~200 3.2 30 54 6 查明4 F3 正 NE NW 65~70 60~300 5.5 67 25 查明5 F4 正 N W 70 20~50 1.8 9 10 6 查明6 F5 正 N-N E-SE 60~65 10~260 2.7 29 25 4 查明(3)岩浆岩本井局部有岩浆活动,侵入层位 10 煤受影响不大。侵入本井田的岩浆为中性闪长玢岩和基性辉绿岩及蚀变岩浆岩等,岩浆以顺层的方式侵入煤层组中,主要集中在井田西部 18-23 线间。7 2 煤层 2 个点,厚度 0.62、1.70 m;81 煤层 1 个点,厚度 0.60 m;8 煤层 4 个点,厚度 0.38~2.69 m;10 煤层 2 个点,1 个点厚度 0.75 m,另一个点吞蚀。侵入在煤层中间者,以夹矸形式出现,一般一层。(4)陷落柱袁店一井未发现陷落柱。首采块段三维地震勘探也未发现直径 15 m 以上陷落柱。1.2.4 水文地质特征淮北煤田是新生界松散层所覆盖的全隐伏煤田,是以顶底板直接进水,裂隙水为主要充水水源的矿床,局部地区亦有底板进水岩溶水充水矿床。水中国矿业大学 2014 届本科生毕业设计 第 5 页文地质条件大部分简单或中等;局部地区太灰、奥灰以及新生界松散层四含可能会大量突水,防治水工程量比较大,此类矿井水文地质条件为复杂类型。临涣矿区位于淮北煤田中南部,属于淮北煤田水文地质分区 I 区(南区)的一部分。东部以南坪断层与宿县矿区相接,西部以丰涡断层与涡阳矿区相邻;北部以宿北断层与濉肖矿区相接,南部以寒武系、奥陶系石灰岩为界。其水文地质条件受四周的大断裂所控制,形成网格状水文地质单元。袁店一井位于临涣矿区南部,童亭背斜西翼中段,受控于孟集断层、五沟杨柳断层、黄殷断层的单斜断块。东南部以五沟~杨柳断层与五沟矿相邻;东部至矿权界与张油坊井田相邻;西部以袁店断层与袁店二井为界;北部至32 煤层-950 m 水平投影线和矿权边界与临涣矿相望;南部至五沟~杨柳断层及 10 煤层露头线。(1)地表水系袁店一井地势较为平坦,地面标高为 27.20~28.446 m,一般 28.00 m 左右。矿井西侧有涡河,水流终年不断,可航行机帆船。南侧有北淝河,经曹市集向东南流去,属季节性河流。东北侧有浍河。涡河、浍河、北淝河均注入淮河,属淮河水系。袁店一井区内没有大的河流,仅有曹青河、殷阳沟、青龙沟、凤凰沟等纵横交错,大小不一的人工沟渠,它们均受大气降水补给,每年 7-9 月份雨季,河水位较高,流量较大,局部漫及地表,每年 10 月至次年 3 月枯水季节,水位较低,干旱严重时甚至断流。由于本井田煤层埋藏相对较深,地表水对矿井充水与矿井建设没有影响。(2)含水层及隔水层袁店一井为第三、四系松散层复盖下的全隐蔽矿床。地下水含水层可根据其赋存介质特征进一步划分第三、四系松散层孔隙含水层、二叠系煤系砂岩裂隙含水层(段)和煤系下伏石灰岩岩溶裂隙含水层(段) 。1)新生界松散层含、隔水层(组)井田内新生界松散层厚度变化受下伏基岩古地形控制,大致上有自东向西、自南北向中部逐渐增厚的趋势。松散层厚度 184.8~285.6 m,平均为256.3 m。古地形起伏不大。按其岩性组合特征及其与区域水文地质剖面对比,自上而下可划分为四个含水层(组)和三个隔水层(组) ,现自上而下分述之。①第一含水层(组)一般自地表垂深 3~5 m 起,底板埋深 27.00~34.30 m 左右,平均 30.50 m,含水砂层总厚 4.20~21.40 m,平均 12.70 m。岩性以浅黄色、土黄色粉砂、粘土质砂、细砂为主,夹 1~4 层粘土或砂质粘土。砂层结构松散,成分以石英、长石为主,次为云母,具水平层理,粘土中含砂礓及铁锰质结核。垂深20 m 左右普遍发育有一层灰黑色富含腐植质的粘土或砂质粘土,厚约 1~1.5 中国矿业大学 2014 届本科生毕业设计 第 6 页m,含螺蚌化石或碎片,近地表 0.50 m 为褐黄色耕植土壤。该组上部为潜水,下部水具弱承压性,为一复合型潜水~弱承压含水层(组) 。地下水主要补给来源为大气降水渗入,其次为侧向迳流补给。一含水的排泄以蒸发和人工开采为主。②第一隔水层(组)底板埋深 46.80~54.60 m,平均 50.10 m。隔水层厚 8.30~24.80 m,平均14.70 m。岩性由土黄色、棕黄色及少量棕红色粘土或砂质粘土夹 0~3 层砂或粘土质砂组成,富含钙质或铁锰质结核。粘土或砂质粘土质纯致密,可塑性较强。该层分布较稳定,一般隔水性能较好,但在局部地带隔水层较薄,使其具有弱透水性。③第二含水层(组)底板埋深 72.55~96.70 m,平均 84.60 m。含水砂层厚 4.51~27.40 m,平均 13.40 m。岩性以土黄色、浅肉红色细砂、粉砂为主,夹 2~3 层粘土或砂质粘土。砂层结构松散,成分以石英、长石为主,次为云母,分选性较好。砂层不太发育,分布不稳定,厚度变化大且薄。局部地段仅有相应的层位,无明显的含水砂层存在。本组为一孔隙类复合承压含水层,砂层发育分布不均,富水性也相对强弱不一。以层间水平迳流补给为主,在局部地带接受一含的越流补给,水位变化基本上与一含升降同步,并滞后于一含。据相邻矿井资料,二含水质较好,各项指标均能满足生活饮用水标准,可以作为供水水源。④第二隔水层(组)底板埋深 79.80~123.05 m,平均 107.50 m。隔水层厚度 6.65~37.70 m,平均 18.20 m。岩性由土黄色、棕黄色、浅棕红色及少量灰绿色粘土、砂质粘土夹 1~2 层薄层砂层组成。粘土类一般塑性好,膨胀性强,结构致密。该层分布较稳定,隔水性能一般较好,但局部隔水层薄弱地带隔水性能较弱,二、三含之间存在一定的水力联系。⑤第三含水层(组)底板埋深 156.20~197.50 m,平均 174.60 m。含水砂层厚 8.80~60.75 m,平均 32.30 m。岩性以土黄色、浅肉红色、棕红色、灰白色细砂、粉砂、中砂、粘土质砂为主,夹棕黄色、浅肉红色及灰绿色粘土或砂质粘土 3~5 层。砂层结构松散,主要矿物成分为石英,次为长石及云母片,分选性较差。本层(组)中部有一厚层粘土将其分为上、下段;上段局部含有 1~3 层透镜状钙质胶结的砂岩(盘) ,厚 1~3 m,较坚硬,局部有溶蚀现象;上段砂层单层厚度大,富水性较强。下段砂层不太发育,单层厚度较小,质不纯,含泥质量增高,富水性较弱。三含上部水质尚好,在一、二含水量不足时,三含上部水可以作为生活饮用水水源。三含下部水质较差,不宜做生活饮用水水源。中国矿业大学 2014 届本科生毕业设计 第 7 页⑥第三隔水层(组)底板埋深 201.40~262.06 m,平均 248.20 m。隔水层厚约 42.20~77.30 m,平均 61.90 m。岩性以灰绿色、棕黄色、棕红色砂质粘土、粘土及灰白色钙质粘土、泥灰岩为主,夹砂层或粘土质砂 0~5 层,局部地段在深度190~200 m 处为厚层砂。该层分上、下两段:上段粘土、砂质粘土可塑性好,膨胀性强;下段灰白色、乳白色钙质粘土,泥灰岩呈半固结状,可塑性较差,为湖滨回水湾静水环境沉积。该层(组)粘土类可塑性好,膨胀性强,厚度大,分布稳定,隔水性良好,是区域及本矿重要的隔水层(组) 。由于它的存在使其以一、二、三含地下水及地表水、大气降水与其下的四含水、煤系砂岩裂隙水之间失去水力联系。⑦第四含水层(组)底板埋深 202.50~271.05 m,平均 256.30 m。含水砂层厚度 0~17.15 m,平均 6.00 m。四含沉积厚度受古地形控制,古地形低洼处四含沉积厚度较大。四含岩性复杂,由砾石、砂砾、粘土砾石、粗砂及粘土质砂等组成,其间夹有 0~4 层薄层状粘土夹砾石、粘土、砂质粘土、钙质粘土等。从总体上看四含岩性泥质含量高,渗透性差,补给条件较差,一般富水性弱。其地下水以区域层间迳流为主,水平径流条件差,补给微弱,处于滞缓状态,与煤系砂岩裂隙含水层通过风化裂隙带及采空冒裂带裂隙构成直接水力联系。而与上覆一、二、三含水层无直接水力联系。据 04-98 孔抽水资料,四含静止水位标高+15.696 m,q=0.009351 l/s,k=0.12275 m/d,水化学类型为 HCO3·Cl-Na,矿化度 0.679 g/l,全硬度4.71 德国度。生产实践证明四含直接覆盖在煤系地层之上,是矿井充水的主要补给水源之一,但一般补给量不大。2)二叠系煤系含、隔水层(段)二叠系岩性由砂岩、泥岩、粉砂岩、煤层等组成,并以泥岩、粉砂岩为主。其中泥岩、粉砂岩可视为隔水层,砂岩层组成含水层,各含水层之间均为有效隔水层阻隔。含水层的富水性主要取决于岩层的裂隙发育程度、连通性和补给条件。地下水主要储存和运移在以构造裂隙为主的裂隙网络之中,以储存量为主。其主采煤层顶底板砂岩裂隙水是井巷开拓、煤层开采时矿井直接充水水源。据抽水试验资料,主采煤层顶底板砂岩裂隙含水层q=0.007324~0.02143 L/s.m。另据相邻生产矿井实际资料,井下揭露的突水点变化规律,一般是开始涌水量较大,随时间延长,衰减较快,呈淋水或滴水状态,仅少量突水点呈流量稳定的长流水。总的来说,煤系砂岩裂隙含水层富水性较弱,根据区域水文地质资料及主采煤层赋存的位置关系、裂隙发育程度划分为三个含水层(段)和四个隔水层(段) 。3)太原组石灰岩岩溶裂隙含水层(段)中国矿业大学 2014 届本科生毕业设计 第 8 页袁店一井共有 62 个钻孔揭露太原组地层,最大揭露厚度 52.06 m(06-26 孔) ,多数钻孔仅揭露一~ 二层灰岩,少数钻孔揭露下部灰岩。据相邻五沟矿资料太原组地层厚度 132.40 m,有石灰岩 12 层,总厚 75 m,占全组总厚的 60%。本矿一灰厚度 0.33~3.29 m,平均 1.77 m 左右,二灰厚度1.53~3.55 m,平均 2.89 m 左右。三灰厚度 4.18~10.83 m,平均 8.31 m 左右,四灰厚度 2.46~25.26 m,平均 13.79 m。1-4 灰累计平均厚度 26.76 m。太原组岩性由石灰岩、泥岩、粉砂岩及薄煤层组成,以石灰岩为主。地下水主要储存和运移在石灰岩岩溶裂隙网络之中,富水性主要取决于岩溶裂隙发育的程度。岩溶裂隙发育具有不均一性,因此富水性也不均一。石灰岩岩溶裂隙在浅部较发育,向深部逐渐减弱。当岩溶裂隙发育时富水性较强,反之就弱。第一、二层石灰岩厚度小,第三、四层石灰岩厚度较大。一~四灰通常视为一个统一的含水层(段) ,并作为 10 煤开采时防治水的主要对象。五灰~十三灰埋藏较深,距主采煤层较远,岩溶裂隙不太发育,水动力条件相对较差,通常视为间接含水层段。钻探揭露太原组地层时,没有发生漏水现象。4)本溪组铝质泥岩隔水层(段)袁店一井没有钻孔控制,据相邻五沟矿资料,隔水层厚度 0.87~23.83 m平均 10.33 m,岩性以灰白色、紫红色铝质泥岩、粉砂岩为主,含 0~2 层石灰岩,隔水性较好。5)奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层(段)区域厚度 500 多米,袁店一井有 04-80、04-82、213、173、04-74、2436 等 6 个钻孔揭露,揭露最大厚度为 13.16 m(04-74 孔) 。岩性为肉红色致密块状性硬隐晶质厚层状白云质灰岩。钻探揭露时 04-74 孔发生漏水现象,漏失量为 12 m3/h。奥灰突水具有水压高,水量大的特征,是矿井开采的重要隐患之一。如1996 年 3 月任楼煤矿 7222 工作面因岩溶陷落柱导水发生特大突水灾害,最大水量达 34570 m3/h,造成矿井被淹,损失巨大。因此提前对奥灰含水层进行水文地质评价,制定防治水计划很有必要。(3)各含水层的补给、径流、排泄及水力联系1)新生界第一含水层(组)该组上部属潜水,下部属弱承压水,为多层结构的复合含水层(组) ,主要靠大气降水和地表水体垂直渗透补给,地下水循环交替条件良好,水位随季节变化大,主要排泄途径为蒸发和人工开采。在区域范围内,一含水上部接受河流上游的补给,同时又通过河流的径流排泄到河流的下游。一含下部水以层间迳流为主,在一隔薄弱地带也可越流补给二含。2)新生界第二、三含水层(组)二者均属多层结构的承压含水层(组) ,以区域层间迳流为主,其次在一、二隔薄弱地带,二含接受一含越流补给或越流补给三含,二者的排泄方中国矿业大学 2014 届本科生毕业设计 第 9 页式主要为侧向径流,其次二、三含上部也有相当部分水为人工开采。由于三含之下有分布较稳定、隔水性能较好的三隔存在,使一、二、三含水与四含水及煤系水失去水力联系。3)第四含水层(组)四含属承压含水层,其上有隔水性良好的第三隔水层(组)所阻隔,其地下水与地表水及一、二、三含地下水无水力联系。四含直接覆盖在基岩各含水层之上,在天然状态下与下伏各含水层均有一定的水力联系(主要在各基岩含水层露头带) 。煤层开采以后四含水将通过浅部裂隙带和采空冒裂带裂隙渗入矿坑,引起四含水位下降。但总体上看,在自然条件下四含地下水水平径流条件差,区域补给微弱,处于滞缓状态。4)二叠系主采煤层间砂岩裂隙含水层(段)二叠系含煤地层一般岩性较致密,砂岩裂隙大多不发育,富水性差,渗透性差,主要为区域层间补给径流、排泄,同时浅部露头带接受新生界四含水缓慢渗入补给。在井巷开拓和煤层开采条件下,二叠系砂岩裂隙水以突水、淋水和涌水的形式向矿坑排泄。区域范围内二叠系砂岩裂隙含水层补给水源缺乏,水平径流微弱,以储存量为主,故区域二叠系砂岩裂隙含水层之水的补给对该井田开采影响不大。5)太灰、奥灰岩溶裂隙含水层(段)以层间径流、补给为主,在浅部露头带接受四含水的补给,区域范围内,若出现大的水位差,则径流、排泄、补给明显。据邻近童亭矿 91-观 9 孔长观孔资料,1997 年太灰水位埋深为 140.70 m,与精查期间太灰水位相差139.45 m。这说明在开采条件下太灰水通过露头与煤系含水层之间存在一定的水力联系,太灰水可以部分间接地补给矿坑,以 10 煤层底板涌水的形式向矿坑排泄,成为矿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为 6.5~8.81 m,高于相邻童亭矿太灰水位(2005 年 12 月太灰水位埋深170.40 m)160 余米,说明太灰水由南向北面的童亭矿方向迳流。相邻生产矿井水文地质资料表明,由于煤矿的开采奥灰水已部分地补给太灰,然后进入矿坑被排到地面,同时也说明了,奥灰水与太灰水有一定的越流关系。(4)断层的富水性和导水性1)断层的富水性和导水性根据钻探揭露资料,断层破碎宽度 2~60 m,一般多为泥质充填,岩性较混杂,主要为泥岩、粉砂岩及少量砂岩。挤压和揉皱现象严重,岩芯较破碎,泥岩呈糜棱状,砂岩呈碎块状、角砾状。钻探穿过五沟—杨柳等断层时均没有发生漏水现象。①五沟~杨柳断层据 04-82 孔对五沟~杨柳断层破碎带抽水试验,q=0.003013 中国矿业大学 2014 届本科生毕业设计 第 10 页l/s.m,k=0.01139 m/d,水化学类型为 HCO3·SO4~Na+Mg 型水。对抽水结果进行了长时间的水位恢复,水位恢复十分缓慢,而且最终也没有恢复到抽水前的静止水位高度,说明五沟—杨柳断层富水性弱、导水性差。②F4 断层06-9 孔对 F4 断层破碎带抽水试验 q=0.007904 l/s.m,K=0.014793 m/d,水化学类型为 HCO3-Na 型。对抽水结果进行了长时间的水位恢复,水位恢复十分缓慢,而且最终也没有恢复到抽水前的静止水位高度,F4 断层富水性弱、导水性差。2)小断层及构造裂隙的导水性和富水性小断层是指落差≤5 m 的小断层。淮北各生产矿井在生产过程中均发现了很多小断层,有的矿井甚至发现有几百条小断层,袁店一井处于童亭背斜西翼北段,与临涣矿区其它矿井地质构造条件基本相似,受区域构造的影响,构造应力集中小断层较发育。小断层因其数量多,张性好,充填差,是基岩地下水良好的导水通道,相互联结起到汇水网络作用,可造成太灰内部,太灰与奥灰之间,太灰与煤系砂岩之间的水力沟通,是矿井充水的主要控水构造之一。从剖面图上可以看出五沟—杨柳断层、F1、F4 、EF35 断层不仅造成 10 煤层与奥灰“对口”接触,甚至造成 8 煤层与奥灰“对口”接触,对这些位置应高度重视。袁店一井 10 煤层与太原组灰岩或奥陶系石灰岩“对口”情况。对于这些落差较大断层的导水性和富水性还应进一步探查研究。生产实践表明,一些较大的断裂带本身虽不含水,导水性也差,但是在其两侧派生的一些次级小断层及裂隙带往往含水丰富,导水性也较强。淮北煤田生产矿井在采掘过程中揭露的大于 2 m 的小断层多数有淋水、滴水或渗水现象,甚至少数断层有滞后突水现象,如刘桥矿、杨庄矿、祁东矿均是在揭露 2~3.5 m 的小断层发育部位发生了突水。总之,袁店一井多数断层富水性弱,导水性差。但随着矿井采掘深度的不断增加,断层的导水能力可能会有所增强;同时也不排除某些断层或断层的某些部位存在富水性较强,导水性较好的可能性。(5)岩溶发育特征石灰岩岩溶裂隙在浅部发育,深部减弱,同时在水平方向上岩溶裂隙发育程度也具有不均一性。从临海童矿区资料分析,灰岩岩溶裂隙含水层(段)地下水是从童亭背斜轴部和临涣工人村附近接受补给的,从童亭到临涣、海孜地下水的溶蚀能力逐渐下降。袁店一井虽然目前没有发现有岩溶陷落柱存在,但生产过程中仍不能掉以轻心,加强岩溶陷落柱的探查和研究工作,确保矿井安全生产。(6)矿井水文地质类型及复杂程度综上所述,10 煤层顶底板砂岩裂隙含水层(段)是矿井充水的直接充水含水层,一般富水性较弱。10 煤层开采时受灰岩水威胁严重,太灰、奥
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