榆樹泉煤礦2009年度探放水設(shè)計(jì)
作者：佚名
2011-12-09 21:04
來源：本站原創(chuàng)
前 言
搞好煤礦安全生產(chǎn)時(shí)保護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民群眾生命安全的第一件大事，它關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的穩(wěn)定。“安全第一，預(yù)防為主”是安全生產(chǎn)工作的第一方針。預(yù)防煤礦井下復(fù)雜、多變的地質(zhì)災(zāi)害是對(duì)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)工作非常有必要的一項(xiàng)工作。
探防水工作是指礦井開采過程中用超前勘探方法來查明對(duì)采掘工作帶來威脅的煤層頂?shù)装?，測(cè)幫和前方的含水構(gòu)造（包括陷落柱），充水含水層，積水老窯等水體的具體空間位置和產(chǎn)狀等，其目的是為有效地防治對(duì)礦井帶來水的危害做好預(yù)防。
目 錄
編制依據(jù)
一、礦井概況
二、水文地質(zhì)
（一）區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)
（二）地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件
（三）水文地質(zhì)條件與井田地下水關(guān)系
（四）井田水文地質(zhì)
三、榆樹泉煤礦水文情
四、井下開采煤層頂板水的來源
五、礦井探放水
編制依據(jù)
3新疆煤田地質(zhì)局一六一地質(zhì)隊(duì)提交的《煤礦安全生產(chǎn)地質(zhì)勘探報(bào)告》
4榆樹泉煤礦《改擴(kuò)建初設(shè)》代可研
5榆樹泉煤礦2009年度《災(zāi)害應(yīng)急救援預(yù)案》
6榆樹泉煤礦2009年度《災(zāi)害預(yù)防處理計(jì)劃》
7榆樹泉煤礦2009年度《防治水計(jì)劃》
榆樹泉煤礦2009年度探放水設(shè)計(jì)
一、 礦井概況
井田位于庫(kù)車縣縣城北東15°方向的阿艾礦區(qū)榆樹溝的中段，距庫(kù)車縣城的直線距離約55千米，南距阿格鄉(xiāng)約25千米，東鄰青島大平灘勘查區(qū)，南鄰科興煤炭實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司榆樹嶺煤礦，西鄰種羊煤礦，北以下12煤層露頭為界。行政區(qū)劃屬于新疆庫(kù)車縣阿格鄉(xiāng)管轄。井田中心地理坐標(biāo)為:東經(jīng)83°07′08″,北緯42°13′56″。
阿艾煤礦區(qū)榆樹泉井田位于217國(guó)道西側(cè)，距217國(guó)道約9千米，從217國(guó)道沿榆樹溝礦區(qū)簡(jiǎn)易公路可直達(dá)本井田，交通條件較為便利。
榆樹泉煤礦現(xiàn)從業(yè)人員214 人，礦井正在技改期間，后期按90萬噸礦井設(shè)置管理機(jī)構(gòu)。礦井主要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力用煤。總面積為2.925平方公里。礦區(qū)位于井田中部向斜南翼，為向斜構(gòu)造，地傾角較緩，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，礦區(qū)構(gòu)造屬簡(jiǎn)單類型，即“一類”。井田含煤14層，可采煤層4層，礦井主要開采煤層為下10煤層，有益厚度2.58-4.35米、平均厚度3.20米為中厚煤層，傾角多在9°-13°之間，一般在10°左右，屬于緩傾斜煤層。
榆樹泉煤礦是一個(gè)有著十多年開采歷史的小型礦井。原生產(chǎn)井1994年3月建井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為3萬噸，采用斜井方式開拓，斜井坡度為-23°，斜長(zhǎng)280米，開采+1783米水平以上下10煤層，煤層厚4.20-4.30米，巷道長(zhǎng)1050米，其中向西開拓460米，向東開拓590米至火燒區(qū)。礦井日排水量200－250m3。
榆樹泉煤礦技改井，2005年3月建井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為9萬噸，采用斜井方式開拓，斜井坡度為-16°，斜長(zhǎng)372米，開采+1755米水平以上下10煤層，煤層厚3.80-4.00米，為單翼開采，巷道向西開拓450米，向東僅開拓了100余米巷道。礦井日排水量72m3左右。
目前榆樹泉煤礦按《榆樹泉煤礦90萬噸礦井設(shè)計(jì)說明》及《榆樹泉煤礦90萬噸礦井生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》內(nèi)容礦井的主要生產(chǎn)系統(tǒng)正在進(jìn)行技術(shù)改造。
目前礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)概況：
通風(fēng)系統(tǒng)：榆樹泉煤礦采用中央并列式通風(fēng)方式，主扇采用抽出式通風(fēng)方法，主扇風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBCZNO12型軸流式對(duì)旋風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)功率為45*2kw，風(fēng)量為16.5-38m3/s；負(fù)壓為170-1050pa，目前礦井有2臺(tái)同等能力的主扇風(fēng)機(jī)，一臺(tái)使用，一臺(tái)備用，均采用變頻調(diào)速器進(jìn)行控制。礦井反風(fēng)方式通過風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)方式實(shí)現(xiàn)。今年8月底完成，原生產(chǎn)井筒改造作為現(xiàn)技改井的風(fēng)井，工程完成后，主扇風(fēng)機(jī)更換為FBCDZ-8-NO21B型軸流式對(duì)旋風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)功率為132*2kw。
供電系統(tǒng)：榆樹泉煤礦供電系統(tǒng)分為地面供電系統(tǒng)和井下供電系統(tǒng)兩部分，均由地面中央變電所進(jìn)行供電。地面中央變電所安裝3臺(tái)主變壓器，型號(hào)為KS9-500/10（一臺(tái)）和S9-Y-315/10（兩臺(tái)），電源引自庫(kù)車供電公司35 KV阿格變電站和天祥電廠，電源等級(jí)10/0.4KV，雙回路供電。礦井雙回路供電線路一工一備，經(jīng)兩趟高壓架空線路送至榆樹泉煤礦地面變電所高壓開關(guān)柜上，然后分配至各個(gè)用電戶。
運(yùn)輸系統(tǒng)：榆樹泉煤礦主井提升系統(tǒng)選用的是大連液力機(jī)械有限公司生產(chǎn)的M3PSF90-315型鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)并配調(diào)電控系統(tǒng)。是斜井膠帶輸送機(jī)提升。膠帶寬度為1000mm斜井斜長(zhǎng)為355米（井口標(biāo)高+1859.5米，現(xiàn)生產(chǎn)水平標(biāo)高為+1756米）。
提升系統(tǒng):榆樹泉煤礦副斜井（傾角為17°）提升系統(tǒng)選用的是遼寧錦州礦山機(jī)器廠生產(chǎn)的JK-3*2.2/20A型單滾筒提升機(jī)，配套交流提升機(jī)電控系統(tǒng)。采用的是斜井提升方式，擔(dān)負(fù)著礦井排矸，下放物料，以及升降人員的任務(wù)。
排水系統(tǒng)：榆樹泉煤礦井下＋1756水平中央水泵房安裝D46－30×5型離心式水泵三臺(tái)，一臺(tái)工作、一臺(tái)備用、一臺(tái)檢修；一級(jí)排水，沿主井筒安裝φ100mm排水管兩趟，排水管長(zhǎng)390米；礦井兩個(gè)水倉(cāng)，主水倉(cāng)容量300m3，副水倉(cāng)280m3，水倉(cāng)總?cè)萘?80m3。
監(jiān)控系統(tǒng)：礦井采用梅安科技研制生產(chǎn)的KJ73N型監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),中心站設(shè)在礦調(diào)度室 在地面主通風(fēng)機(jī)房、井下采區(qū)變電所和運(yùn)輸大巷聯(lián)絡(luò)巷安裝了一臺(tái)分站，嚴(yán)格按規(guī)定安裝各類傳感器，該系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
通訊系統(tǒng): 礦井調(diào)度通訊系統(tǒng)采用內(nèi)部數(shù)字程控調(diào)度指揮系統(tǒng),主要服務(wù)礦區(qū)工作崗位及井下各工作地點(diǎn),使用正常。
壓風(fēng)系統(tǒng):地面壓風(fēng)機(jī)房安裝兩臺(tái)往復(fù)式活塞空氣壓縮機(jī)，容積流量9m3/min。壓風(fēng)管路直徑50mm，經(jīng)主斜井井筒敷設(shè)到各用風(fēng)地點(diǎn)。
防塵系統(tǒng): 井下防塵、消防系統(tǒng)：地面水水池（200m3）→主斜井φ50mm管路→各用水地點(diǎn)。
防滅火系統(tǒng): 下10煤層屬于易自然煤層,具有自燃傾向性，井下各地點(diǎn)及皮帶運(yùn)輸線路按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定安裝了消防系統(tǒng)、消防設(shè)施和隔爆設(shè)施，井上、下各設(shè)一個(gè)消防材料庫(kù)，并安裝了注氮管路(使用移動(dòng)氮?dú)庹?系統(tǒng)。
瓦斯: 2008年9月所作礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定報(bào)告結(jié)果：瓦斯相對(duì)涌出量為0.96m3/t，瓦斯絕對(duì)涌出量為0.33m3/min，二氧化碳相對(duì)涌出量為1.92m3/t，二氧化碳絕對(duì)涌出量為0.66m3/min。確定礦井瓦斯等級(jí)為低瓦斯礦井。
二、水文地質(zhì)
（一）區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)
該區(qū)為燕山構(gòu)造早期所形成的山前坳陷盆地，組成盆地的地層主要有晚古生界石炭系和二疊系的火成巖、變質(zhì)巖，中生界侏羅系的沉積碎屑巖，以及新生界第四系堆積物，因此根據(jù)區(qū)域巖性、地貌和地下水分布特征將該區(qū)劃分為四個(gè)水文地質(zhì)分區(qū)。
（1）、火成巖、變質(zhì)巖裂隙含水區(qū)
該區(qū)位于井田北部中高山區(qū)，主要由石炭系和二疊系的碳酸巖、火山碎屑巖、花崗巖、花崗巖片麻巖等所組成，地形陡峭，基巖裸露，出露位置較高，巖石裂隙較發(fā)育，賦存網(wǎng)狀和網(wǎng)脈狀基巖裂隙水，接受大氣降水和融化雪水的補(bǔ)給，水量較豐富，地下水在深切的溝谷處多以泉的形式排泄。
（2）、三疊系、侏羅系砂巖及砂礫巖裂隙、孔隙承壓含水區(qū)
該含水區(qū)主要分布在山前低山丘陵區(qū)，也是煤炭資源的主要賦集區(qū)，巖性由砂礫巖、砂巖、泥巖及煤層組成，礦區(qū) 位于捷斯德里克背斜的南翼。地下水主要來自大氣降水和沖溝中季節(jié)性水流補(bǔ)給，賦存一定量的地下水。由于該區(qū)巖層裂隙不甚發(fā)育，地下水循環(huán)條件差，多為弱含水地層。
（3）、白堊系、第三系孔隙、裂隙含水區(qū)
該含水區(qū)主要分布于山前地帶，不整合于侏羅系地層之上，巖性為一套干旱河流相、湖泊相沉積的粉紅色、紫紅色砂礫巖，賦存孔隙、裂隙水，含水性弱，水量貧泛，露頭稀少，以泉的形式排泄，泉水流量一般小于0.10L/s，水化學(xué)類型為SO4·Cl-Na· Ca或SO4·Cl-Na。
（4）、第四系砂礫石層孔隙潛含水區(qū)
該區(qū)含水層主要分布在現(xiàn)代河床及沖溝之中，由砂、砂礫石及亞砂土組成，結(jié)構(gòu)疏松，滲透性強(qiáng)，接受地表水直接補(bǔ)給，為良好含水地層。
(二)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件
區(qū)域內(nèi)各含水層主要接受大氣降水、融化雪水、地表水和第四系砂礫石潛水的補(bǔ)給，地下水運(yùn)動(dòng)的總體流向由北向南逕流，但受地形切割影響或不同透水性巖層（隔水層）的阻隔作用，以及受區(qū)域阻水?dāng)鄬拥挠绊懀嘁匀男问较驕瞎扰判埂?/div>
（三）水文地質(zhì)條件與井田地下水關(guān)系
井田位于第二水文地質(zhì)分區(qū)，由于距第一、三水文地質(zhì)分區(qū)較遠(yuǎn)，故與之無直接水力聯(lián)系；由于區(qū)內(nèi)沖溝較發(fā)育，溝谷中沉積有較厚的砂礫石，接受雪水或大氣降水直接補(bǔ)給賦存一定量的地下潛水，致使第四系砂礫石層孔隙潛水與下伏侏羅系基巖含水層發(fā)生水力聯(lián)系。
（四）井田水文地質(zhì)
1、井田概況
井田位于天山南麓庫(kù)車河西岸，南以捷斯德里克背斜軸為界，東鄰斯提克厄肯溝，北以三疊系頂界為界，西以2勘探線為界，地勢(shì)總體呈南北高中間低的一長(zhǎng)條狀斜坡地形，礦區(qū)內(nèi)地面標(biāo)高在1743.80～1960.60m，地表大部分被淺紅色、褐紅色、黑褐色燒變巖所覆蓋，基巖裸露，植被稀少，地表排泄條件良好。礦區(qū)內(nèi)無常年性地表水系，均為季節(jié)性沖溝，沖溝僅春季冰雪融化期和夏秋兩季暴雨期才形成短暫水流。區(qū)內(nèi)構(gòu)造形態(tài)總體為向斜構(gòu)造（捷斯德里克向斜），礦區(qū)則位于該向斜構(gòu)造內(nèi)。
2、含（隔）水層的劃分
1）、劃分依據(jù)
井田內(nèi)主要出露的地層有第四系、侏羅系和三疊系。侏羅系地層在礦區(qū)內(nèi)廣泛出露，因煤層自燃之原因，地表大部分被紅色燒變巖所覆蓋，煤層發(fā)育于下侏羅統(tǒng)塔里奇克組地層之中，根據(jù)鉆探揭露，侏羅系地層主要由泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖、礫巖及煤層組成，多以互層狀韻律狀形式產(chǎn)出，各種巖石的單層厚度可由數(shù)厘米變化到數(shù)米，乃至數(shù)十米。因此難以按單一巖性巖層劃分含（隔）水層，只能以較大的巖性段來劃分。
經(jīng)鉆孔簡(jiǎn)易水文觀測(cè)，當(dāng)鉆孔鉆進(jìn)進(jìn)入到燒變巖、粗砂巖、礫巖段時(shí)則表現(xiàn)為泥漿消耗量相對(duì)增大，反之則減小，由此說明燒變巖、中-粗砂巖、礫巖裂隙孔隙較發(fā)育能給出水來，地下水賦存于硬脆多孔隙的砂巖和礫巖中。據(jù)區(qū)內(nèi)生產(chǎn)礦井井下觀察，泥巖、粉砂巖干燥而不含水，細(xì)砂巖潮濕，中粒砂巖滲水，粗砂巖滴水。因此，將泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和炭質(zhì)泥巖等細(xì)顆粒巖石劃分為相對(duì)隔水層，而將燒變巖、中、粗砂巖、礫巖等顆粒相對(duì)較粗的巖石劃分為含水層。
2）、含（隔）水層的劃分
根據(jù)上述劃分依據(jù)與說明，并結(jié)合鉆孔簡(jiǎn)易水文資料及地層巖性，將該區(qū)地層劃分為3個(gè)含水層,1個(gè)透水層和2個(gè)隔水層。
3、含（隔）水層特征
（1）、第四系全新統(tǒng)沖、洪積砂礫石層孔隙潛水含水層（H1）
主要分布在井田內(nèi)南北向的沖溝內(nèi)，沿沖溝呈條帶狀分布，且以東部的斯提克厄肯溝分布面積、厚度最大，由細(xì)砂、中砂、粗砂、礫石等組成，厚0-37.02m，礫石成份以火成巖、變質(zhì)巖、石灰?guī)r、砂巖為主，礫石多為次圓狀-次棱角狀，分選差。該含水層結(jié)構(gòu)松散，透水性強(qiáng)，接受大氣降水、山區(qū)泉水和季節(jié)性地表水的補(bǔ)給，賦存一定量的地下水。據(jù)礦區(qū)南部榆樹嶺煤礦D -1鉆孔抽水試驗(yàn)，其單位涌水量為3.610L/s·m，平均滲透系數(shù)為61.673m/d，說明本含水層含水較豐富，屬富水性中等的含水層。水化學(xué)類型為Cl·S04-（K+Na）·Ca型水。
（2）、侏羅系下統(tǒng)阿合組透水層（H2）
主要分布于5勘探線以東向斜軸部，巖性以中砂巖、粗砂巖、砂礫巖為主，局部夾有薄層細(xì)砂巖，厚度>100m，裂隙、孔隙較發(fā)育，透水性較好，由于該段地層在本礦區(qū)內(nèi)均位于當(dāng)?shù)氐叵滤灰陨?，屬透水不含水層?/div>
（3）、燒變巖含水層（H3）
燒變巖含水層為一特殊含水層，在井田內(nèi)廣泛分布，井田內(nèi)下5以上煤層大部分被已火燒，下7～下10煤層淺部及地表露頭均已自燃。由于受煤層自燃的影響，煤層頂?shù)装鍘r石受到高溫烘烤多以變質(zhì)成燒變巖，巖石變的硬而脆，裂隙發(fā)育，巖石破碎,孔隙大，透水性強(qiáng)。井田內(nèi)施工的25個(gè)鉆孔，其中有24個(gè)鉆孔對(duì)火燒區(qū)進(jìn)行了控制，同時(shí)還布設(shè)了一定數(shù)量的磁法勘探線，根據(jù)磁法勘探和鉆探驗(yàn)證結(jié)果，火燒深度一般在0～160.65m。通過鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)，礦區(qū)內(nèi)位于當(dāng)?shù)氐叵滤灰陨系幕馃齾^(qū)大部分屬于透水不含水地層，但由于受地形和水文地質(zhì)條件差異的影響，火燒深度不一，其底部常形成鋸齒狀或鍋底狀，含水情況也不相同，局部地段有利于地下水賦集，而位于當(dāng)?shù)氐叵滤灰韵?，特別是位于向斜軸部，以及與第四系砂礫石含水層及地表水有水力聯(lián)系的地段，富水性相對(duì)較強(qiáng)。通過7-3孔、3-1孔和V-3孔對(duì)該含水層進(jìn)行了抽水試驗(yàn)，其水位埋深在20.30～58.65m，標(biāo)高在1800.95～1867.89m，單位涌水量q＝0.317～8.478l/s·m，滲透系數(shù)K＝1.39～69.78m/d，屬富水性強(qiáng)的含水層。水化學(xué)類型為Cl·SO4-（K+Na）·Mg型水。位于礦區(qū)東部的原榆樹河煤礦曾發(fā)生過兩次火燒區(qū)透水事故，一次發(fā)生在2002年4月，在＋1806m水平（二水平）向西開拓至470m處與火燒區(qū)溝通，估計(jì)涌水量達(dá)3萬m3以上。另一次發(fā)生在2005年1月，在＋1749m水平（四水平）向東開拓過程中與火燒區(qū)溝通。總之，通過鉆孔抽水試驗(yàn)和礦井調(diào)查均已證實(shí)，區(qū)內(nèi)火燒區(qū)富水性較強(qiáng)，屬?gòu)?qiáng)富水含水層。因此，煤礦在火燒區(qū)底部及附近開采時(shí)應(yīng)按照“有凝必探，先探后掘”的原則做好防水工作。
（4）、侏羅系下統(tǒng)塔里奇克組孔隙、裂隙承壓含水層（H4）
侏羅系下統(tǒng)塔里奇克組在井田內(nèi)廣泛分布，巖性主要以淺灰、深灰色、灰黑色中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層為主，含下1～下13共計(jì)9層煤，地層平均厚度約253.58m。根據(jù)6-1孔和9-1孔抽水試驗(yàn)：其水位埋深在28.60～38.42m，標(biāo)高在1820.41～1824.71m，單位涌水量q＝0.006～0.02567l/s·m，滲透系數(shù)K＝0.00408～0.0187m/d，屬富水性弱的含水層。水化學(xué)類型為SO4·Cl-（K+Na）型水。但該含水層富水性在走向上和傾向上均有明顯的差異性，如位于礦區(qū)西部的榆樹溝煤礦排水量多在200～300 m3/d ，而位于礦區(qū)東部的宏業(yè)煤礦排水量可達(dá)1200 m3/d以上 ，在位于礦區(qū)中部的6-1孔抽水結(jié)果，其平均單位涌水量q＝0.0083l/s·m，平均滲透系數(shù)K＝0.00524m/d，而位于礦區(qū)東部的9-1孔抽水成果，其平均單位涌水量q＝0.024l/s·m，平均滲透系數(shù)K＝0.0185m/d，從上述生產(chǎn)礦井排水資料和鉆孔抽水試驗(yàn)資料可進(jìn)一步得到驗(yàn)證。另外該含水層富水性在垂向上也存在較大的差異，從榆樹峰煤礦技改井井筒開拓情況可得到證實(shí)，如位于9勘探線附近的榆樹峰煤礦技改井井筒在開拓過程中井筒涌水量一般在30 m3/h左右，當(dāng)井筒揭露下10煤層頂板含礫粗砂巖時(shí)井筒涌水量猛增至200 m3/h左右。
（5）、侏羅系下統(tǒng)塔里奇克下段隔水層（G1）
出露于井田的北部，巖性以深灰色粉砂巖、細(xì)砂巖為主，夾薄層泥巖及薄煤層（下13）和煤線，局部夾有薄層細(xì)砂巖和中、粗砂巖，由于該巖組主要以細(xì)粒相為主，泥質(zhì)膠結(jié)，巖石致密，裂隙不發(fā)育，因而其富水性和透水性差，可視為相對(duì)隔水層，本段地層厚約130 m。
（6）、三疊系上統(tǒng)黃山街組隔水層（G2）
該隔水層主要出露于井田的北部，巖性主要以灰色、灰黑色、灰黃、灰綠色粉砂巖、泥巖為主，呈不等厚互層狀，局部可見菱鐵礦薄層，水平層理發(fā)育，上部見有炭質(zhì)泥巖、煤線、薄煤層。由于該巖組主要以細(xì)粒相為主，泥質(zhì)膠結(jié)，巖石致密，裂隙不發(fā)育，因而其富水性和透水性差，可視為相對(duì)隔水層。
4、地下水與地表水及各含水層之間的水力聯(lián)系
1）、地下水與地表水之間的水力聯(lián)系
井田內(nèi)無常年性地表水流及地表水體，但每年降水多集中在5-9月，特別是瀑雨期常形成山洪，這些降水常匯集在沖溝和低洼處形成季節(jié)性水流和暫時(shí)性地表水體，部分地表水則通過巖石風(fēng)化裂隙和燒變巖裂隙入滲補(bǔ)給地下水，致使地下水與地表水在特定的季節(jié)和地形環(huán)境條件下，存在一定的水力聯(lián)系。
2）、含（隔）水層之間的水力聯(lián)系
（1）第四系含水層與基巖含水層之間的水力聯(lián)系
區(qū)內(nèi)第四系砂礫石潛水含水層主要分布在礦區(qū)東部的斯提克厄肯等現(xiàn)代沖溝、河谷及洼地之中，分布面積較小，多呈條帶狀分布，主要接受大氣降水、融化雪和季節(jié)性地表水補(bǔ)給，富水性較強(qiáng)，由于該含水層直接覆蓋在基巖含水層之上，第四系含水層中的潛水可通過基巖風(fēng)化裂隙補(bǔ)給下覆基巖含水層，從而與之發(fā)生水力聯(lián)系。
（2）基巖含水層之間的水力聯(lián)系
井田內(nèi)基巖含水層均屬弱含水層，且組成含水層的巖性較復(fù)雜，含水層與含水層之間存在著透水性極差的泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，由于地下水補(bǔ)給條件差，巖石裂隙和孔隙不甚發(fā)育，地下水循環(huán)條件差，加之受隔水層的阻擋，除局部地段由于受構(gòu)造破壞，使得各含水層之間存在一定的水力聯(lián)系外，其余地段水力聯(lián)系極其微弱。
3）火燒區(qū)含水層與地表水及第四系潛水的水力聯(lián)系
井田內(nèi)沖溝較發(fā)育，沖溝均呈北南向分布，沖溝中的第四系砂礫石層直接覆蓋在火燒區(qū)之上，地表水可通過第四系砂礫石潛水含水層入滲補(bǔ)給下伏的火燒區(qū)含水層，致使火燒區(qū)含水層與地表水及第四系潛水發(fā)生水力聯(lián)系。
5、地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件
區(qū)內(nèi)地下水主要補(bǔ)給源為大氣降水、融化雪水和季節(jié)性地表水，其中大氣降和融化雪水通過基巖風(fēng)化裂隙和燒變巖裂隙垂直入滲補(bǔ)給下伏基巖含水層，地表水則在深切的溝谷處通過上伏第四系砂礫石層入滲補(bǔ)給下伏基巖含水層。該區(qū)地下水流向受向斜構(gòu)造影響，總體上是自北向南，自南向北匯集于向斜軸部，再沿向斜軸自西向東運(yùn)移，礦坑排水是該區(qū)地下水主要排泄方式。
6、水文地質(zhì)單元的劃分
綜上所述，井田位于天山南麓低山丘陵地帶，地形起伏較大，地表坡度大，沖溝發(fā)育，有利于地表水的排泄，區(qū)內(nèi)多以弱含水層和隔水層為主，各含水層之間多有泥巖、泥質(zhì)粉砂巖所阻擋，含水層之間的水力聯(lián)系微弱，地下水主要接受大氣降水及季節(jié)性地表水的入滲補(bǔ)給，井田內(nèi)主要可采煤層大部分位于侵蝕基準(zhǔn)面以下，且直接充水含水層單位涌水量小于0.1L/ s·m，礦區(qū)水文地質(zhì)條件為二類一型，即以裂隙含水層充水為主，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。
7、礦床充水條件分析
（1）、煤層及煤層頂?shù)装寤鶐r裂隙水（H4）
通過鉆孔抽水試驗(yàn)，并結(jié)合鉆孔簡(jiǎn)易水文、生產(chǎn)礦井及老窯調(diào)查，現(xiàn)已查明煤層頂?shù)装寰泻畬哟嬖?，由于受隔水層的影響，各含水層之間的水力聯(lián)系微弱，從區(qū)內(nèi)生產(chǎn)礦井開拓情況看，礦坑主要充水水源來自煤層及煤層頂?shù)装寤鶐r裂隙水。特別是下10煤層頂板含礫粗砂巖含水層，如榆樹峰煤礦技改井井筒在掘進(jìn)至下10煤層頂板含水層時(shí)曾發(fā)生大的涌水現(xiàn)象，且水壓大，幾小時(shí)后井筒被淹沿。因此，煤層及煤層頂?shù)装寤鶐r裂隙水將成為未來礦坑直接充水水源。
（2）、大氣降水和地表水
本區(qū)煤系地層多由軟弱的泥巖、炭質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、中砂巖、粗巖等構(gòu)成，在地表形成低洼的負(fù)地形，當(dāng)井下煤層開采后，打破了巖層原有的穩(wěn)定性，使上覆巖層失去支撐，而發(fā)生彎曲和位移，在地表形成低洼的負(fù)地形，受冒落裂隙帶影響地表將出現(xiàn)一些塌陷坑和裂縫，大氣降水、融化雪水易匯集于沖溝及低洼地帶，形成季節(jié)性地表水流，這些地表水可通過地面塌陷坑和裂縫進(jìn)入礦井，成為礦坑充水水源，因此建議煤礦在今后的工作中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地面塌陷的治理工作，防止大氣降水、融化雪水、季節(jié)性地表水流等通過地面塌陷坑和裂縫帶進(jìn)入礦井。
（3）、火燒區(qū)積水（H3）
區(qū)內(nèi)燒變巖分布廣泛，且形成于煤層的淺部及煤層露頭處，巖石燒變后巖石破碎、裂隙發(fā)育，透水性強(qiáng)，接受大氣降水、融化雪水、季節(jié)性地表水和第四系潛水補(bǔ)給賦存一定量的裂隙潛水。當(dāng)開采其下部煤層時(shí)，冒落帶或?qū)严稁Р暗缴喜炕馃齾^(qū)含水層時(shí)，導(dǎo)致火燒區(qū)積水通過冒落帶或?qū)严稁нM(jìn)入礦坑，使礦坑涌水量增大或發(fā)生透水，對(duì)礦井井下開采構(gòu)成威脅。如位于井田北部斯提克厄肯溝西側(cè)的原榆樹河煤礦曾發(fā)生過兩次火燒區(qū)透水事故，一次發(fā)生在2002年4月，在＋1806m水平向西開拓至470m處與火燒區(qū)溝通，估計(jì)涌水量達(dá)3萬m3以上。另一次發(fā)生在2005年1月，在＋1749m水平向東開拓過程中與火燒區(qū)溝通，造成淹井事故。故建議煤礦在火燒區(qū)底部及附近開采時(shí)（特別是開采井田東部斯提克厄肯溝附近的煤層時(shí)）應(yīng)加強(qiáng)對(duì)火燒區(qū)積水的防治，留足防水煤柱，按照“有疑必探，先探后掘”的原則做好防水工作。
（4）、老窯積水
該區(qū)煤礦開采時(shí)間較長(zhǎng)，老窯及采空區(qū)較多，開采面積較大，淺部沿煤層露頭一帶煤層基本采空，根據(jù)調(diào)查井田內(nèi)有老窯4個(gè)，廢井2個(gè)，由于煤層頂?shù)装寰泻畬臃植?，各礦井及巷道報(bào)廢時(shí)間較長(zhǎng)，老窯及采空區(qū)不同程度均有積水。因而礦井在未來開拓中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)老窯、采空區(qū)及廢棄巷道積水的防治，留足防水煤柱，特別是在淺部老窯、采空區(qū)及廢棄巷道底部及附近開采時(shí)應(yīng)引起高度重視（特別是原榆樹河煤礦和榆樹峰煤礦技改井井下積水嚴(yán)重）。因區(qū)內(nèi)老窯關(guān)閉時(shí)間較長(zhǎng)，無詳實(shí)的記錄資料，均為調(diào)查訪問資料，生產(chǎn)礦井除部分現(xiàn)生產(chǎn)巷道為全儀器實(shí)測(cè)外，其余封閉巷道均無法實(shí)測(cè)，均由礦方提供或調(diào)查訪問資料，對(duì)于井田內(nèi)老窯、采空區(qū)及廢棄巷道的開采深度、開采范圍均存在不確定因素。因此，在上述地段開采時(shí)除留設(shè)防水煤柱外，還應(yīng)按照“有疑必探，先探后掘”的原則做好井下防水工作。
三、榆樹泉煤礦水文情況
礦井主井井口標(biāo)高+1859.5米，副斜井井口標(biāo)高為+1840.5米，風(fēng)井井口標(biāo)高為1844米，主要開采下10煤層，目前開采最低水平+1756米，礦井主要布置一個(gè)回采工作面和兩個(gè)掘進(jìn)工作面，井下水的主要來源是各工作面開采煤層頂板中滲出的水和井下防塵用水產(chǎn)生的水，井下正常涌水量為800—1000米3/日，冬季最小，夏季最大。
四、井下開采煤層頂板水的來源
1、煤層間含水層的孔隙、裂隙水。
2、煤層上部火燒區(qū)。
3、直接接受大氣降水補(bǔ)給，富集有一定地下水。
4、采空區(qū)的積水，性質(zhì)與火燒區(qū)積水相同。
五、礦井探放水
1、探水的目的
超前探孔的方法來查明采掘工作面頂?shù)装?，?cè)幫和前方的含水構(gòu)造、充水含水層、老窯積水等水體的具體空間位置和產(chǎn)狀等，有效的防治礦井水災(zāi)事故的發(fā)生。
2、探水的原則
采掘工作必須執(zhí)行“八字”方針，即“有疑必探，先探后掘”的原則。
1）遇到下列情況之一時(shí)，必須進(jìn)行探水。
（1）接近水淹的井巷、老窯或小窯時(shí)。
（2）接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、含水裂隙密集帶?/div>
（3）打開隔離煤柱放水前。
（4）接近可能與河流、湖泊、水庫(kù)、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶或裂隙發(fā)育帶時(shí)。
（5）接近可能涌水的鉆孔時(shí)。
（6）接近有水或稀泥的灌漿區(qū)時(shí)。
（7）接近礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地段，采掘工作有涌水預(yù)兆或情況不明時(shí)。
（8）接近其他可能涌水地段時(shí)。
2）采掘工作面正常掘進(jìn)和推進(jìn)過程中一定距離內(nèi)進(jìn)行超前探放水工作。
3、探放水工作面
1、東翼采區(qū)回采工作面。
2、+1756水平和+1720水平綜掘工作面。
4、探放水內(nèi)容
1）綜采工作面
（1）工作面回采過程中遇到水文地質(zhì)變化地帶時(shí)必須在+1174水平回風(fēng)巷道在水文地質(zhì)變化地帶巷道頂部和上幫側(cè)超前打鉆孔進(jìn)行探水工作，鉆孔長(zhǎng)度為巷道頂部探到水為止，如果探不到水延到火燒層為止，上幫側(cè)探到水為止，如果探不到水最少延到15米為止。
（2）平時(shí)工作面正常推進(jìn)情況下在+1774水平回風(fēng)巷每隔距工作面超前30米打鉆孔進(jìn)行探放水工作，鉆孔長(zhǎng)度為巷道頂部探到水為止，如果探不到水延到火燒層為止。
（3）如過運(yùn)輸水平出現(xiàn)水文不正?，F(xiàn)象時(shí)在+1756水平運(yùn)輸巷在水文不正常地段巷道頂部往頂板打鉆進(jìn)行探水工作，鉆孔長(zhǎng)度為巷道頂部探到水為止，如果探不到水延到火燒層為止。
2）掘進(jìn)工作面
（1）工作面掘進(jìn)過程中遇到水文地質(zhì)變化地帶時(shí)必須在工作面前方、上方及兩幫進(jìn)行打鉆探水，鉆孔長(zhǎng)度為前方、上方及兩幫探到水為止，如果探不到水時(shí)前方打鉆長(zhǎng)度最少20米，上部15米，兩幫10米以上為止。
（2）平時(shí)工作面正常掘進(jìn)情況下工作面前方每掘進(jìn)20米必須打鉆探水，探水鉆長(zhǎng)度不少于20米。
3）探水鉆孔布置圖（掘進(jìn)面）
5、探水前應(yīng)注意的事項(xiàng)
A、檢查排水系統(tǒng)：疏通水溝、水倉(cāng)及排水管路；檢查排水泵及電動(dòng)機(jī)，使之正常運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到設(shè)計(jì)的最大排水能力。
B、準(zhǔn)備堵水材料：在探水地點(diǎn)應(yīng)備用一定數(shù)量的坑木、麻袋、木塞、黃泥、棉線、鋸、斧等，以便出水或來壓時(shí)及時(shí)處理。
C、檢查瓦斯：安排專人檢查氣體情況，出現(xiàn)高濃度氣體現(xiàn)象時(shí)應(yīng)立即停止打鉆采取措施處理。
D、檢查支護(hù)情況：有松動(dòng)或破損情況要及時(shí)敲幫問定，加強(qiáng)支護(hù)工作。
E、 檢查安全退路：避災(zāi)路線必須暢通無阻，不許有雜物阻塞。
G、繪制鉆孔分布圖，將過去有關(guān)部門鉆進(jìn)的各類鉆孔都準(zhǔn)確的標(biāo)定在圖上。盡量收集到柱狀圖、封孔止水資料，孔口標(biāo)高和坐標(biāo)、測(cè)斜數(shù)據(jù)以及其他有關(guān)資料，以便準(zhǔn)確定位。沒有坐標(biāo)、標(biāo)高的鉆孔，應(yīng)從舊圖紙或?qū)φ宅F(xiàn)場(chǎng)地形地物確定位置，反求出坐標(biāo)，便于查找。
F、建立鉆孔止水質(zhì)量調(diào)查登記表，分析確定有懷疑的導(dǎo)水鉆孔，并將其標(biāo)到有關(guān)的采掘工程平面圖和儲(chǔ)量圖上，圈定警戒線和探水線，以引起高度重視。
6、探水措施：
（1）掘進(jìn)工作面施工中用TXU—75A型探水鉆工作面前方、兩幫及上部按順序超前打鉆探水，采煤工作面在回采前和回采中在兩巷按設(shè)計(jì)要求超前打探水孔進(jìn)行探放。
（2）探水施工必須有熟練的技術(shù)工人進(jìn)行操作，每班礦安排的跟班干部親自現(xiàn)場(chǎng)指揮，瓦檢員必須到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)瓦斯等有毒有害氣體濃度，預(yù)防發(fā)生氣體事故。
（3）探水孔施工一步一步往前探水,探到水愿及時(shí)停止，探不到水源繼續(xù)探到設(shè)計(jì)要求為止。
（4）備足堵孔防水材料，施工中發(fā)生大量流水現(xiàn)象及時(shí)停止打鉆工作，先堵住，然后采取措施處理。
（5）探水施工必須做好施工記錄，其內(nèi)容主要有以下幾項(xiàng)：
A、氣體濃度：CO CO2 CH4 H2S 等。
B、探孔出水情況。
C、探孔位置、角度、方向。
D、探孔深度。
施工記錄，按探孔深度每鉆進(jìn)5米記錄一次，值班領(lǐng)導(dǎo)及安全員必須在記錄本上簽名備查。
（6）探水前，加強(qiáng)探水鉆眼附近巷道的支護(hù)，背好頂幫，以防高壓水沖垮煤壁和巷道支護(hù)。
（7）探水工作地點(diǎn)應(yīng)掛牌，明確探水眼的位置、方向、眼數(shù)和每個(gè)鉆孔的深度，打鉆前要清理好巷道，準(zhǔn)備好出水溝和放水巷，并在工作地點(diǎn)附近要求安裝電話直通礦調(diào)度室。
（8）在危險(xiǎn)區(qū)探水時(shí)，應(yīng)采用防壓、防沖裝置鉆進(jìn)，防止沖水傷人并預(yù)先砌筑好水閘墻，以防突水淹井。
鉆水工作中，如遇到從鉆孔沿鉆桿向外流水，應(yīng)立即停止探水，固定好鉆桿，嚴(yán)禁移動(dòng)鉆桿和拔出，如探水深度不夠5—7米即穿透積水區(qū)時(shí)，應(yīng)將危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)所有人員都全部撤出，并立即匯報(bào)調(diào)度室和值班礦領(lǐng)導(dǎo)，等待指示后再行動(dòng)。
7、井下放水
探明井下水源后，應(yīng)想方設(shè)法將威脅礦井生產(chǎn)的水源，有計(jì)劃、有步驟的人為的放水，如果水源的水壓較大，可另打鉆孔放水，放水鉆孔直徑不應(yīng)過大，一般為50—70㎜為宜。
為了確保放水時(shí)的安全，必須注意以下幾點(diǎn)：
放水前應(yīng)進(jìn)行水量、水壓及煤（巖）層透水性進(jìn)行分析。
根據(jù)本礦井排水能力的大小，利用閘門控制放水量，以免過多放水，造成井下設(shè)備、設(shè)施、巷道淹水。
放水時(shí)應(yīng)隨時(shí)注意水量的變化，當(dāng)放水眼停止出水時(shí)，應(yīng)分析情況，如果頂部、中部放水眼不出水，應(yīng)該在底部打眼放水，底眼也不出水時(shí)，方可進(jìn)行掘進(jìn)。
放水時(shí)，應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)檢查沼氣和通風(fēng)情況，防止硫化氫、二氧化碳和沼氣等有害氣體的危害。
榆樹泉煤礦
2009/7/29
