嘠顺乌散煤矿矿井水文地质类型划分总结报告
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嘠顺乌散煤矿矿井水文地质类型划分总结报告
第一章 概述
第一节 目的及意义
一、目的：
矿井水文地质类型划分报告就是通过对本区地质、水文地质、构造地质情况的分析，确定矿井的水文地质类型。同时结合建井设计及井巷布置查找、分析和预测采掘工程系统存在的水害因素及产生的途径、危害的后果和程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，已达到矿井最低事故率、最少损失和最优的安全投资效果。
二、意义：
报告的编制意义在于可有效的预防事故发生，减少财产损失、人员伤亡及伤害，从地质及建井多层次的技术角度分析、论证，由此产生的损失和伤害的可能性、影响范围、严重程度以及应采取何种对策措施等。
第二节 划分报告研究的对象、范围及内容
一、研究的对象及范围：
1、含水层的性质及补给、排泄、径流条件；
2、分析单位涌水量；
3、矿井及周边采空水分布状况；
4、矿井涌水量及突水量；
5、矿井开采受水害影响程度；
6、防治水工作难易程度及措施。
二、报告的主要内容：
1、矿井所在的位置、范围及四邻关系、自然地理等情况；
2、以往矿井地质及水文地质工作评述；
3、井田水文地质条件及含水层、隔水层分布规律和特征；
4、矿井充水因素分析，井田及周边采空区分布状况；
5、矿井涌水量的构成分析，主要突水点的位置、突水量及处理情况；
6、矿井水文地质类型划分及防治水工作建议。
第三节 编写依据
主要依据如下：
1、《煤矿防治水规定》（国家安全生产监督管理总局令第28号令）；
2、《煤矿安全规程》（2010年）；
3、新疆地矿局第九地质大队于2004年7月提交并经审查批准的《新疆和布克赛尔县农十师嘎顺乌散煤矿勘探地质报告》。
4、兰州煤矿设计研究院于2005年6月编制完成的《新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散矿井初步设计》。
5、矿井相关采掘资料及图纸；
6、《矿井防治水条例》等。
第二章 矿井概况
第一节 矿井及井田概况
一、井田概况：
新疆生产建设兵团农十师嘎顺乌散矿井位于和什托洛盖镇以东直线距离15km处，井田东西走向长4.725km，南北倾斜宽2.1～3.0km，面积约11.95km2。该矿井自2007年3月开始投产，设计年生产能力为30万吨，2010年矿井核定生产能力为年生产能力为60万吨，矿井开拓方式为混合斜井开拓方式，现开采+915水平B9煤层，采煤方法为综采。矿井开采范围为各煤层915m以浅。
二、矿区位置及交通：
嘎顺乌散矿井位于和什托洛盖镇以东直线距离15km处，行政区划属和布克赛尔蒙古族自治县管辖，地理坐标：东经86°10′19″～86°14′03″北纬46°31′35″～46°33′29″，井田东西走向长4.725km，南北倾斜宽2.1～3.0km，面积约11.95km2。行政区划属和布赛尔蒙古自治县管辖。
嘎顺乌散矿井位于和什托洛盖镇以东直线距离15km处，行政区划属和布克赛尔蒙古族自治县管辖，地理坐标：东经86°10′19″～86°14′03″北纬46°31′35″～46°33′29″，井田东西走向长4.725km，南北倾斜宽2.1～3.0km，面积约11.95km2。
三、矿区地形地貌：
本区位于和什托洛盖盆地的中段北侧，地形较开阔平缓，地势北高南低，由北向南缓倾斜，地形坡角1°～5°，海拨高程920~1050m，比高约130m。
四、气象、水文：
井田地形属山前洪积倾斜平原，基岩露头少，而第四系覆盖多，地势总体北高南低，地形有利于自然排水。井田内无常年地表水流，气候属大陆性干旱气候。受大气降水，雪融水对矿床充水的影响，矿床充水主要源于第Ⅱ含水层孔隙，裂隙承压水。
矿区年温差和日温差均较悬殊，年平均气温5℃，气温最低月份为12～2月，平均气温零下10～15℃，最低可达零下30～40℃，每年11月封冻，次年三月解冻，无霜期达150天左右。春、秋为多风季节，多为西北风，最大风力7～8级。夏季气温最高达34℃。6～8月份为雨季，时有暴雨，年平均降雨量达200mm。总之，本区属典型的大陆性干旱荒漠气候。
五、地震：
本区处于地震活动较弱地带，依据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306—2001）地震基本烈度为Ⅵ度。据新疆地震局资料，近20年间，区内未发生过地震，只在邻近的50～100km地段发生过MS2—3.7级小震十余次。
六、矿井排水设施能力：
矿井+915水平有中央水泵房，中央水仓有甲、乙两个水仓，水仓容积有IS65－50－160B型清水泵3台，一台使用，两台备用。副井排水管路两趟，φ108无缝钢管，排水至地面。
本矿井井下涌水主要来源于第Ⅱ含水层孔隙、裂隙承压水，透水性较差，富水性弱，井田为顶板底板直接或间接充水。水文地质条件比较简单，另外有降尘洒水。其设计依据为：
①副井井口标高+1035.80m；
水泵房底板标高+915.00m；
②副井井筒倾角16°；
斜长438m；
③矿井涌水量 正常涌水量：124m3/h；
最大涌水量：144m3/h；
在915m水平井底车场处布置有主水仓、副水仓，水仓支护方式为锚喷，有效容量约1000m3 ，能容纳矿井8h以上的正常涌水量，水仓的空仓容量必须经常保持总容量的50%以上。矿井正常涌水量为124m3/h，8h正常涌水量为992m3，可见水仓有效容量符合有关规程。
4、主排水泵型号选择及台数
根据矿井涌水量及排水测地高度，经计算设计选择MD280-43×5型耐磨离心式水泵三台，布置在+915m水平中央水泵房内，其中一台工作、一台备用、一台检修。水泵运行工况新管Qm=311m3/h；
Hm=195m；
ηm=0.8m。旧管Qm=260m3/h；
Hm=207m；
ηm=0.79m。
电动机选配YB系列、280kW、1488r/min、10kV防爆电动机。
5、主要水泵房和通道布置及安全出口
6、排水管路趟数、规格选型
本矿井排水系统采用无底阀排水系统，主排水管路由+915.00m水平泵房经管子道、副井井筒敷设至地面工业广场内污水站。从泵房至地面污水站，采用φ194×6型无缝钢管，管件压力25kg/cm2，吸水管φ219×8无缝钢管。
主排水管路敷设在副井井筒内，共设二趟管路，一趟工作、一趟备用，全部采用法兰连接。
第三章 以往地质及水文地质工作评述
第一节 以往地质工作
本区矿产资源调查工作始于上世纪五十年代。1955年，新疆地质局631队在本区进行地质调查工作；
1959年，新疆石油管理局克拉玛依准北大队在本区进行石油详查工作；
1975年、1978年、1982年，新疆地矿局区测队对本区所在的L—45—XV幅（夏子街）幅进行了1∶20万区调及修测工作；
1983~1988，新疆地矿局第九地质大队在本区进行了1∶5万带钻煤炭资源远景调查工作；
为满足新疆生产建设兵团农十师煤矿加快矿井建设速度，为新建矿井提供准确可靠的地质资料的需要，农十师煤矿分别于2003年3月～2004年1月、2004年2月～7月两次委托新疆地矿局第九地质大队在本区进行了嘎顺乌散井田的普查工作和精查工作，新疆地矿局第九地质大队于2004年7月正式提交了《新疆和布克赛尔县农十师嗄顺乌散煤矿勘探地质报告》（精查）。该报告已经新疆维吾尔自治区国土资源厅储量评审中心评审通过，该报告对勘探区内各煤层的地质构造研究程度、煤层控制程度、水文地质和工程地质程度，以及所提交的资源量，特别是对井田内Ⅰ线～Ⅴ线地段850m以上的各煤层控制程度较高，可以满足建设30万t～60万t/a乃至90万t/a生产能力矿井的需要。
对全区水文地质工作叙述不是很详尽。
第四章 地质概述
第一节 地层及构造
一、矿区地层：
矿区的含煤地层，在矿区中部出露并沿北东东向展布，但地表出露不全。
(1)该组地层中下部为一套湖沼相含煤沉积。岩性以灰—深灰色粉砂岩、泥岩为主夹煤层，局部夹有细砂岩薄层及透镜状菱铁矿薄层和铁质粉砂岩，富含植物化石碎片，含煤层数多煤层薄，除个别煤层属中厚或厚煤层外，多数呈薄煤层或煤线，且煤层稳定性差。
该组地层上部以河流相为主夹有泥沼相的含煤碎屑岩沉积。岩性以粗砂岩、中粒砂岩及含砾粗砂岩为主夹有泥岩及煤层，颜色多呈灰黄色及灰白色，其中含煤2～3层，一般属中厚煤层，普遍含一层夹矸。
该组含煤层23～29层，煤层总厚21.75～38.20m，平均总厚28.87m。其中可采煤层7～14层。可采总厚14.52～27.30m，平均可采总厚19.58m。
该组自下而上由湖相、湖沼相、泥炭沼泽相向河流相过渡，至上部以河流相为主夹有泥炭沼泽相。地层厚度自西向东变薄，煤层间距自西向东变小。地层总厚359.66～385.99m，与下伏三工河组整合接触。
此次地质详细工作，以B12煤层及其上部煤层为对象，该段相当于西山窑组之上部，地层厚度121.21～144.70m，含煤5～7层，煤层总厚8.80～12.85m，其中可采或局部可采煤层2～5层，可采总厚8.26～12.46m，主要可采煤层B12煤层、B13煤层和B14煤层，B12煤层、
（一）地层
本井田位于和什托洛盖中新生代坳陷盆地中，组成盆地的基底地层为泥盆系，石炭系。盆地内为中新生代地层。其中侏罗系含煤岩系广泛分布。出露的地层由老到新为侏罗系下统三工河组（J1S），侏罗系中统西山窑组（J2X），第三系渐新~始新统乌伦古河组（E
），第四系上更新统一全新统洪积层（Q
）。煤层主要赋存于西山窑组下含煤段（J2X2）中，上含煤段（J2X3）下部地层中仅含有一层工业煤层。
区域地层属天山——兴安岭地层区，西噶尔分区，沙尔布尔提山地层小区，区域内出露的地层有：中泥盆统呼吉尔斯特组（D2h）、下泥盆统朱鲁木特组（D3Z）、下石炭统和布克河组（C1hb）、下石炭统黑山头组（C1h），侏罗系下统八道湾组（J1S）、中统西山窑组（J2X）、头屯河组（J2t）、下第三系始新——渐新统乌伦古河组（E
）和上第三系中新统塔西河组（N1t），第四系上更新一全新统（Q
）。
（二）构造
本区大地构造单元属和什托洛盖中新生代断拗型盆地中段北缘的和什托洛盖凹陷东段，和什托洛盖凹陷是由一系列背向斜组成的复式向斜，井田就位于凹陷东部抬升区，多数褶皱在向东延深中消失。
井田位于博尔托洛盖向斜的北翼，地层分布受其控制，总体为一向南倾斜的单斜构造，煤岩层倾向从中、东部的南倾170°转为西部南偏东倾140°，倾角总的变化趋势在走向上是西缓东陡，沿倾向是地表稍缓，深部略陡，煤岩层倾角呈有规律的变化，由东向西变化范围：21°—18°—17°—15°—12°—10°—9°，平均倾角14°。煤层在空间呈现出在东部收敛，西部撒开。通过地面调查和钻孔控制，在井田范围内未发现落差大于20m的断裂构造，因此，井田属简单构造区。井田范围内岩浆岩的活动对煤层无影响。
第二节 水文地质条件
井田位于和什托洛盖盆地的中段北侧，北邻谢米斯台山，地势北高南低，地形开阔平坦，坡角1～5°，地形条件不利于地下水的形成。井田范围内无常年性河流，也无山泉出露，仅在融雪期和暴雨后有暂时洪水流，大气降水是该地区地下水的主要补绘源。井田内共有三个含（隔）水层，现分述如下：
1、第四系透水不含水层（Ⅰ）
大面积分布于井田内，主要由第四系上更新统—全新统的洪积层组成，厚2.38～19.25m，为一透水不含水层。
2、中侏罗统西山窑组孔隙，裂隙弱富含水层（Ⅱ）
仅小面积出露于井田西南部，而井田大面积被第四系松散物所覆盖，此含水层主要由（泥质）粉砂岩，泥岩夹砂砾岩，粗砂岩，中～粗砂岩、细砂岩及煤组成，含水层厚度18.31～41.31m，地层产状平缓。主要受大气降水及雪融水的补绘，属弱富含水层。
3、第三系始新—渐新统乌伦古河组弱含水层（Ⅲ）
仅在井田西南角出露，为弱含水层。
井田地形属山前洪积倾斜平原，基岩露头少，而第四系覆盖多，地势总体北高南低，地形有利于自然排水。井田内无常年地表水流，气候属大陆性干旱气候。受大气降水，雪融水对矿床充水的影响，矿床充水主要源于第Ⅱ含水层孔隙，裂隙承压水。据ZK301孔、ZK303孔抽水试验资料：钻孔单位涌水量（q）0.0092～0.0074L/s·m(q<0.1L/s·m)，渗t透系数(k)为0.018～0.366m/d。利用大井法计算矿井850水平正常涌水量为137m3/h，考虑灌浆及其他因素，矿井最大涌水量为187m3/h。由此可知第Ⅱ含水层透水性较差、富水性弱，井田为顶底板直接或间接充水，水文地质条件简单的矿井。
第五章 矿井开采受水害影响程度和
防治水工作难易程度的评价
（一）水文地质资料
1、矿井水文地质类型及变化规律
井田地形属山前洪积倾斜平原，基岩露头少，而第四系覆盖多，地势总体北高南低，地形有利于自然排水。井田内无常年地表水流，气候属大陆性干旱气候。受大气降水，雪融水对矿床充水的影响，矿床充水主要源于第Ⅱ含水层孔隙，裂隙承压水。据ZK301孔、ZK303孔抽水试验资料：钻孔单位涌水量（q）0.0092～0.0074L/s·m(q<0.1L/s·m)，渗透系数(k)为0.018～0.366m/d。利用大井法计算矿井915m水平正常涌水量为124m3/h，考虑其他因素，矿井最大涌水量为144m3/h。由此可知第Ⅱ含水层透水性较差、富水性弱，井田为顶底板直接或间接充水，水文地质条件简单的矿井。
2、地质构造的导水性
本井田地质构造简单，无断层通过，地层为一南倾的单斜构造。因此，井田构造对井田地下水的形成不造成影响。
3、主要含水层及隔水层
井田内共有三个含（隔）水层，现分述如下：
（1）第四系透水不含水层（Ⅰ）
大面积分布于井田内，主要由第四系上更新统—全新统的洪积层组成，厚2.38～19.25m，为一透水不含水层。
（2）中侏罗统西山窑组孔隙，裂隙弱富含水层（Ⅱ）
仅小面积出露于井田西南部，而井田大面积被第四系松散物所覆盖，此含水层主要由（泥质）粉砂岩，泥岩夹砂砾岩，粗砂岩，中～粗砂岩、细砂岩及煤组成，含水层厚度18.31～41.31m，地层产状平缓。主要受大气降水及雪融水的补给，属弱富含水层。
（3）第三系始新—渐新统乌伦古河组弱含水层（Ⅲ）
仅在井田西南角出露，为弱含水层。
（二）矿井涌水量
1、正常涌水量
井下正常涌水量为124m3/h。
2、最大涌水量
井下最大涌水量为144m3/h。
（三）地表水体
区内地表水系不发育，仅有和布克河通过本区，距本井田约18km。此河发源于塔克台高原，全长150千米，落差1/100，年径流量0.387亿方。
该河流主要依靠融雪水和暴雨补给，因此河水径流量受季节制约，在融雪期的4～5月份水量最大，约占全年总流量的45%～50%。每年9～10月秋汛期，水位略有上涨，河面结冻自11月底至来年3月份。
和布克河横穿岩层走向，所以水量流失非常严重。年径流量0.387亿方的和布克河，出山口后即大量渗失，流至夏子街以南的姚安台布克即全部渗入地下。
现在和布克河上游有加音塔拉水库，对下游地下水的补给有一定的影响。在洪水期，和布克河有涓涓细流，但流至和什托洛盖即行消失。该河的特点是：在上游是潜水补给河水，而在中、下游则是河水补给潜水。这种地表水与地下水互相补给、互相支配的作用构成了水力上的一体性，反映在水位的涨落上仅有时间上的差别，没有截然不同的相反的现象，同时在水化学特征上也表现为渐变的现象。预计和布克河与本井田无水力联系。
在和什托洛盖以东的本井田范围内没有常年性河流，也无山泉出露，仅在融雪期和暴雨后有暂时洪水流，是缺水区。大气降水是该地区地下水的主要补给源。
（四）小窑及老空积水
井田内无小窑开采,不存在小窑积水情况。
二、水患类型及威胁程度
1、水患类型
主要为采空区积水突然涌出。
2、主要含水层富水性预计
矿井主要含水层属弱富水性，预计对矿井生产影响不大。
三、矿井水文安全条件评价
1、对水文地质基础资料来源及可靠性评价
