第一章、礦井概況及水文地質(zhì)情況

一、水害調查的目的與任務(wù)

根據《關(guān)于下發(fā)〈山西離柳焦煤集團有限公司煤礦防治水專(zhuān)項治理工作實(shí)施方案〉的通知》(離柳焦煤行字【2012】14號)文件精神，進(jìn)一步查清本礦區范圍內的水害情況，為礦井防治水工作提供可靠的資料，為探放水設計提供科學(xué)依據，確保我礦采掘活動(dòng)的安全。經(jīng)礦務(wù)會(huì )研究決定組織技術(shù)人員對礦區范圍內的水害情況進(jìn)行一次全面細致的調查，對存在的問(wèn)題及時(shí)整改，有效防止我礦水害事故發(fā)生。

2012年5月份通過(guò)對礦井水文地質(zhì)資料的搜集、礦井涌水量的調查分析，相鄰礦井的資料搜集，編寫(xiě)此報告。

二、礦井概況

1、交通位置：

楊家梁煤礦位于鄂爾多斯高原南部伊金霍洛旗納林陶亥鄉，距包府公路約10公里。由礦區至213省道、包神公路;至新廟、準格爾召、伊旗(阿鎮)均有公路相通。再加上北部的109國道、210國道，故其礦區周?chē)慕煌ń煌l件便利。

2、自然地理條件

①地形地貌

井田地處內蒙古東勝南部，鄂爾多斯南部高原區，區內地形總體上是丘嶺，井田表層由土層覆蓋，山體侵蝕切割嚴重。井田東北高、西南低，中部相對高、東西兩側低，最高點(diǎn)位于井田中北部，海拔標高1379.4米，最低點(diǎn)位于井田南部束會(huì )川邊，海拔標高1239米，最大地形標高差為140米，一般地形標高差為110米左右。區內具有典型的高原侵蝕性丘陵地貌特征，植被稀少，枝狀溝谷十分發(fā)育，地形較為復雜。

②氣候特征

礦區屬半沙漠、干旱~半干旱高原大陸性氣候，陽(yáng)光輻射強烈，日照豐富。春季少雨多風(fēng)，夏季炎熱，秋季多雨涼爽，冬季寒冷漫長(cháng)。年平均氣溫6.2℃，最高氣溫36.6℃(1975年7月22日)，最低氣溫-29.6℃(1961年2月11日)，年平均降水量350毫米，且多集中在7、8、9三個(gè)月內。年平均蒸發(fā)量2492.1毫米，為年降水量的7倍。最大凍土深度2.04米。冬春季節多刮西北風(fēng)，夏秋季節多刮東南風(fēng)，平均風(fēng)速3.2米/秒，最大風(fēng)力8級，最大風(fēng)速達24米/秒。

③水系溝谷

位于井田西界的束會(huì )川是本井田西部邊緣最大的溝川，束會(huì )川的支溝朱開(kāi)溝、阿及曼溝分別位于井田北西、南東兩側，故井田基本上是西、北西、東南三面環(huán)溝。井田東部有一呈北東～南西向的高地，為一小型分水嶺。這些溝壑在旱季一般無(wú)水，但在風(fēng)雨季節可形成短暫的洪流，且具歷時(shí)短，流量大的特點(diǎn)，大氣降雨經(jīng)支溝分別流入井田西北部的朱開(kāi)溝和東南部的阿及曼溝后由北向南流入束會(huì )川，在經(jīng)束會(huì )川由西北向南東流入勃牛川匯入陜西省境內的窟野河后注入黃河。

3、礦井開(kāi)采概況

根據楊家梁煤礦改擴建初步設計安全專(zhuān)編變更說(shuō)明，楊家梁煤礦井田面積8.5401km2，開(kāi)采煤層為4號煤和5號煤，主要開(kāi)采5號煤， 礦井設計 可采儲量為15.485Mt，技改后設計生產(chǎn)能力0.6Mt/a，礦井服務(wù)年限19.86a，采用平硐-斜井聯(lián)合開(kāi)拓，走向長(cháng)壁綜合機械化采煤，全部垮落法管理頂板。

井口位置選擇在通向現楊家梁礦井公路的山脊西側，利用平整山脊形成工業(yè)廣場(chǎng)。設計采用三個(gè)井筒，即主膠帶機平硐運煤，副平硐擔負輔助運輸和進(jìn)風(fēng)任務(wù)，回風(fēng)斜井擔負全礦井回風(fēng)任務(wù)。

煤層傾角為1～3°，非常平緩，東、西、南三周煤層不同程度的受沖刷、侵蝕、切割，因此主要運輸大巷和膠帶機大巷只能近南北向布置，在井田中部，由東西兩側回采，集中到中部大巷向外運輸，運輸環(huán)節經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化，取消了傳統的水平運輸大巷。

礦井初期開(kāi)采5號煤層，工作面傾斜長(cháng)150m，煤層厚1.56m.采用綜合機械化長(cháng)臂后退式回采。

4、煤的自燃

井田內煤主要為低變質(zhì)的不粘煤，煤中絲炭含量高，吸氧性強，煤中水分含量低，揮發(fā)分產(chǎn)率高，化學(xué)活性好，自燃發(fā)火傾向強。根據調查資料，東勝煤田煤的自燃發(fā)火期為40～60天，與煤堆的堆積高度、堆積方式有關(guān)。各煤層還原樣與氧化樣之差△T1-3為15～21℃(>12)，著(zhù)火溫度T1<350℃，其自燃等級傾向為易自燃煤。因此采出的煤應注意堆放方式，縮短存放時(shí)間，避免因煤的自燃而造成經(jīng)濟損失和污染環(huán)境。

5、周邊礦井

楊家梁礦西北部為育才煤礦，東北部為忠華煤礦，東部和南部邊界不存在與其他礦井相鄰的情況。

三、礦井水文地質(zhì)情況

1、井田水文地質(zhì)類(lèi)型的劃分及復雜程度評價(jià)

井田內直接充水含水層和間接充水含水層的含水空間以孔隙為主，裂隙次之，其他各含水巖組富水性均很弱(q<0.1升/秒·米)。據周邊育才煤礦、忠華煤礦及本礦水文地質(zhì)調查，生產(chǎn)期礦井涌水量5～8米3/小時(shí)，最大涌水量8～10米3/小時(shí)。故將井田水文地質(zhì)類(lèi)型確定為第一～二類(lèi)第一型，即孔隙裂隙充水礦川，水文地質(zhì)條件為簡(jiǎn)單型。

2、本礦主采5號煤層，因此本次水文地質(zhì)應重點(diǎn)研究5號煤層的直接充水含水層。

(一)地表水

區內水系較為發(fā)育，基本上三面環(huán)川，西界有石灰川、束會(huì )川，東有納林溝和哈拉慶川，南有束會(huì )川、勃牛川。井田西部邊界為石灰川及其支溝，東部邊界為石灰川的次一級溝谷納林溝。所有這些溝谷均屬束會(huì )川和勃牛川流越，多為間歇性河流，旱季一般干涸無(wú)水或有溪流，但暴雨過(guò)后可形成洪流，水流總體由北向南經(jīng)石灰川、束會(huì )川流入勃牛川，而后向南匯入陜西省境內的窟野河，最終注入黃河。

(二)含水層

區內含水巖組可劃分為以下兩大類(lèi)：松散巖類(lèi)孔隙潛水含水巖組和碎屑巖類(lèi)孔隙、裂隙潛水～承壓水含水巖組，分述如下：

①松散巖類(lèi)孔隙潛水含水巖組：

該含水巖組巖性主要為沖洪積砂礫石。沖洪積沙礫石主要分布于區內朱開(kāi)溝及其支溝溝底。該含水巖組富水性一般較弱，水位、水量受降水影響較大。一般在雨季水量明顯增加，旱季銳減，個(gè)別泉、井甚至干涸。

②碎屑巖類(lèi)孔隙、裂隙潛水～承壓水含水巖組

本區由于受新生代以來(lái)的剝蝕，延安組上部地層大面積被剝蝕，現僅殘存了侏羅系延安組中下部及三疊系延長(cháng)組地層。因此區內僅存的碎屑巖類(lèi)含水巖組為延安組和延長(cháng)組。

A、侏羅系延安組含水層組

據有關(guān)勘探區資料分析，該含水巖組水位埋深67.54～106.19m，水位標高1200.51～1295m，單位涌水量q=0.000431～0.00241L/sm，滲透系數K=0.00541～0.00715m/d,含孔隙、裂隙潛水，局部為承壓水，富水性弱。

B、三疊系延長(cháng)組含水巖組

延長(cháng)組在本區廣泛分布，巖性以灰綠色中、粗粒砂巖為主，夾砂質(zhì)泥巖及泥巖。但由于其巖性膠結致密，裂隙發(fā)育一般較差，富水性不強。

第二章 礦井水害調查報告

一、調查時(shí)間：二0一二年六月一日

二、參加調查人員：

郭 帥 張志鵬 武明菲 王建鵬 郭 鋼 郭亞俊

三、調查路線(xiàn)：

工業(yè)廣場(chǎng)→忠華煤礦→育才煤礦→朱日根溝→諾木圖溝→趙家塔→石灰川→炭窯渠→高家梁→阿吉爾瑪溝→回到礦

四、調查方式

1、對老窯和小窯的封閉情況，井口位置、方向、深度及井下巷道和方向等進(jìn)行詢(xún)問(wèn)、調查，走訪(fǎng)了解記錄;并對各老窯采空區(老井老巷道)相對應地面進(jìn)行排查。

2、與本礦的舊礦長(cháng)、舊總工程師取得聯(lián)系，掌握本礦的舊水文地質(zhì)資料及圖紙等相關(guān)資料，詳細了解本礦井田范圍內水文地質(zhì)情況。

五、調查情況

1、相鄰老窯情況

區內小窯多為平硐開(kāi)拓或露天開(kāi)采。多數采4#、5#煤層，從1998年開(kāi)始，采4#、5#煤層的小窯逐漸增多，主要開(kāi)采5#煤。一般是沿傾向掘進(jìn)100～300m后，再沿煤層走向掘進(jìn)，采用后退式開(kāi)采。巷道有不同程度的坑木支護，多數小窯有絞車(chē)提升設備、抽水設備，使用礦燈照明，自然通風(fēng)和機械通風(fēng)都有，2003年整合礦井后，本礦西北部與育才煤礦相鄰，東北部與忠華煤礦相鄰。育才煤礦和忠華煤礦對本礦不造成威脅。在我礦井田內部有原勝利煤礦，2007年將其關(guān)閉，對本礦也不造成威脅。

2、煤層露頭及地表水系調查

區內水系較為發(fā)育，基本上三面環(huán)川，西界有石灰川、束會(huì )川，東有納林溝和哈拉慶川，南有束會(huì )川、勃牛川。多為間歇性河流，旱季一般干涸無(wú)水或有溪流，但暴雨過(guò)后可形成洪流，水流總體由北向南經(jīng)石灰川、束會(huì )川流入勃牛川，而后向南匯入陜西省境內的窟野河。

3、老空積水情況：

(1)本礦沿5#煤層從南到北分布有3個(gè)小煤窯，現都已閉坑無(wú)法入井調查，用GPS測量得知3個(gè)民采老窯的坐標，未能正確計算采空區水積水情況。采礦時(shí)應防止誘發(fā)該老井積水導致采區突水事件發(fā)生。

3個(gè)民采老窯井口坐標

序號XY

1438152337440296

2438099837440423

3438091737440442

(2)根據2011年12月的《鄂爾多斯地方煤礦“十二五”期間開(kāi)采區域內采空區及積水范圍——內蒙古自治區東勝煤田伊金霍洛旗楊家梁煤礦綜合勘查成果報告》分析，在我礦井田范圍內有兩處含水異常區。其大致坐標為：

XY

積水區438062037440750

富水區438050037440350

四)地面塌陷情況：通過(guò)對上述老窯大概開(kāi)采位置和勝利煤礦采空區相對應地表進(jìn)行踏查，未發(fā)現有裂縫和塌陷。

六、礦井水患分析

1、水患類(lèi)型

造成礦井水害的水源有大氣降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其儲水空隙特征又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水等。

本礦屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床，礦井水害類(lèi)型主要有采空區積水、大氣降水、地表水。

2、突水水源

突水水源主要為采空區積水，小窯水、地表水、裂隙水。

3、礦井水害威脅程度分析

根據以上可見(jiàn)，本礦屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦井受采空區(老窯)積水威脅不大。

七、目前礦井需防范的水患

1、礦井主井、副井和風(fēng)井井口均高于當地的最高洪水位標高，無(wú)洪水潰入井下的水患，但在雨季強降雨時(shí)，必須注意井口后背山坡集水灌入井下，要在雨季前清挖好泄水溝。

2、大氣降水：大氣降水主要通過(guò)頂板所存在的裂隙向巷道和采空區內滲漏，其直接充水強度和降水的強度及持續時(shí)間有密切關(guān)系。雨季時(shí)，大氣降水會(huì )形成山洪水通過(guò)地面連通的線(xiàn)部開(kāi)采的老窯老空，塌陷或崩塌的井口(井筒)直接潰入其井下，對礦井構成威脅，必須保持警惕，值班人員在降大雨或大暴雨時(shí)，必須通知井下人員撤到地面。

3、必須嚴格執行“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采“的探防水原則和“物探先行、鉆探驗證、化探跟進(jìn)”的綜合探測手段，并做到有疑必停，待采取防范措施，處理安全后再作業(yè)。

4、含水層水：在遇到斷層帶、裂隙破碎帶和塌陷區等時(shí)，除其本身含有一定的涌水外，極有可能與采空區積水有導水通道，揭露時(shí)形成一定的突水，甚至引發(fā)透水，應高底重視。