2016石圪台煤矿地质类型划分报告 - 图文(16)

第一部分为顶板垮落冒裂带初次或周期发育至含水层后，导致冒裂带影响范围内的含水层与周边含水层被导水裂隙断开，使其内部的水通过纵横交错的裂隙被释放出来流入到工作面内，这部分水因为与原来的含水层脱离，不再接受侧向补给，因而这部分属于静态水，可按照含水层在一定时间内给水能力进行预计，该部分水量的计算公式为：

Q静?L?B?M??1? （1）

t24式中：M—含水层厚度，m；

L—工作面斜长，m； μ—含水层给水度；

B—初次沟通主要含水层垮落区宽度，m； t—最终完成溃水时间，日。

第二部分为顶板垮落后，冒裂带周边未受开采影响的含水层，沿冒裂边界侧向径流源源不断地流入到工作面内，该部分水量主要由冒裂区顶部含水层的垂直下渗补给和冒裂区四周含水层的侧向径流补给两部分组成，因为有动态补给源，所以这部分水属于动态水，可按照“大井法”进行水量预计，该部分水量的计算公式为：

Q动?1.366K(2H?M)M1? （2）

lgR0?lgr024式中：Q动—最大涌水量，m3/h；

K—渗透系数，m/d； M—含水层厚度，m； H—水头高度，m； R0—引用影响半径，m； r0—引用半径，m。

矿坑所在含水层均质无限分布，天然水位近似水平，因此引用影响半径R0

可采用如下式计算：

R0= r0+R，R=10SK，r0=F/?

式中：S—水位降深值（m）； F—开采区面积，m2。

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将两部分水量相加，即可得出首采面水量计算公式：

Q?1.366K(2H?M)M1L?B?M??1 （3） ???lgR0?lgr024t24②已采工作面

当一个工作面回采结束后，其周边动态水不会随着开采的结束而停止，该部分水量还会继续存在成为残余水量，该水量虽较之以前大为减少，但仍会源源不断地流入到采空区内。若采空区封闭，则会成为采空区积水，当积水水位抬高到补给水位高度后，动态水将不再补给采空区；若采空区不密闭，则需将其内部的水排出，则残余的动态水将构成矿井永久排水量中的组成部分，该部分水就为采空区涌水。

工作面回采后形成的采空区可近似看作在一均质、各向同性的潜水含水层中打了一口完整抽水井，抽水井以定流量抽水，水流符合Darcy定理和Dupnit假定，采空区水在流入到矿井一定时间后水流达到稳定，该部分水量计算公式可用（1）式进行计算，即

Q采空区?1.366K(2H0?M)M （4）

LgR0?Lgrw式中：Q采空区

—已采工作面涌水量，m3/h；K—渗透系数，m/d；M—含水层厚

度，m；R0—引用影响半径，m；r0—引用半径，m。

（2）计算参数的选取

根据石圪台煤矿地质及水文地质资料并结合采矿参数，现确定计算工作面涌水量相关的计算参数如下表5-2。

表5-2 各煤层工作面涌水量计算主要参数表 工作面 22上302 22305 22306 22307 31205 31206 开采参数/m 宽 285 255 286 180 350 270 长 900 4670 4670 4670 1860 2250 含水层厚度/m 给水度 基岩 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 渗透系数（m/d） 松散层 基岩 2 6 6 6 1 2 0.01 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 渗流时间/d 2 2 2 2 2 2 松散层 基岩 松散层 4 10 10 10 5 12 10 12 12 12 15 20 44

0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08

31207 31208 31209 31304-1 31304-2 31305 270 270 270 324 324 324 2250 2250 2250 2540 2150 4570 10 8 8 8 10 10 20 20 20 20 20 20 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 3 3 2 3 3 3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 2 2 2 2 2 2 2）、工作面正常、最大涌水量预计结果

将相关参数代入，可得各工作面正常、最大涌水量，预计结果见表5-3。

表5-3 石圪台煤矿各工作面涌水量预测表

工作面 22上302 22305 22306 22307 31205 31206 31207 31208 31209 31304-1 31304-2 31305 正常涌水量（m3/h） 静态水 50.23 93.71 105.11 66.15 82.03 127.58 111.38 95.18 95.18 114.21 133.65 133.65 动态水 28.34 328.68 345.10 284.13 78.09 194.40 197.14 170.61 152.02 195.10 209.17 292.23 涌水量 78.57 422.39 450.21 350.28 160.12 321.98 308.52 265.79 247.19 309.31 342.82 425.88 最大涌水量（m3/h） 静态水 125.58 234.28 262.76 165.38 205.08 318.94 278.44 237.94 237.94 285.53 334.13 334.13 动态水 28.34 328.68 345.10 284.13 78.09 194.40 197.14 170.61 152.02 195.10 209.17 292.23 涌水量 153.92 562.96 607.87 449.51 283.17 513.34 475.58 408.55 389.96 480.62 543.29 626.36

按照未来三年的年份以及井下排水系统分布的位置对上述工作面涌水量进行分类统计，统计结果如下表5-4。

表5-4 未来三年内各年份涌水量统计表

年份 排水系统 22煤中央排水系统 2017 22煤三盘区排水系统 31煤中央排水系统 22煤中央排水系统 2018 22煤三盘区排水系统 31煤中央排水系统 2019 22煤中央排水系统 22煤三盘区排水系统 工作面 22上302 22305 31205-31206、31304-1 22上302 22306 31207-31208、31304-2 22上302 22307 45

正常涌水量（m3/h） 1682.87 最大涌水量（m3/h） 2368.33 1445.91 2189.21 1010.17 1619.75

31煤中央排水系统 31209、31305

3）、工作面排水系统能力评价

石圪台煤矿井下主排水系统分别为：22煤中央水泵房、22煤三盘区水泵房、31煤中央水泵房以及31煤三盘区水泵房。各排水系统既可以独立排水，又可以联合排水。因此，矿井排水系统总排水能力可以将四个排水系统进行叠加，即水仓总容积为

4980+2420+8500+2610=18510m3，总排水能力为

1500+1500+1700+1880=6580m3/h，按照预计的矿井各盘区正常和最大涌水量中，2017年矿井涌水量最大，正常涌水量为1682.87m3/h，最大涌水量为2368.33m3/h，利用该数据对排水系统进行评价，评价过程如下。

（1）井下水仓有效容量评价

V=8Q正=8×1682.87=13462.96m3<18510m3，满足要求。

式中：V—主要水仓的有效容量，m3；

Q正—矿井每小时正常涌水量，m3/h。

（2）总排水能力评价

未来三年内矿井涌水量2017年最大，矿井排水系统总排水能力为6580 m/h，大于2017年矿井的正常涌水量和最大涌水量，满足要求。

综上所述，按照《煤矿防治水规定》的要求，矿井涌水量排水能力满足排水要求。

3

5.4、煤矿开采受水害影响程度和防治水工作难易程度

5.4.1、矿井开采受水害影响程度评价

石圪台煤矿未来三年内共回采三个煤层，共计13个工作面，分别为，22上煤回采22上302工作面，22煤回采22305、22306和22307工作面，31煤二盘区回采31205、31206、31207、31028、31209工作面，31煤三盘区回采31304-1、31304-2和31305工作面。三年内，主要涉及的水害包括松散层水、基岩水、冲刷带水、烧变岩水等。

下面主要根据矿井采掘规划，针对近3年内回采的煤层分析开采受水害影响

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程度：

1）、地表水

井田内及周边发育的常年性河（沟）流有乌兰木伦河、考考赖沟、石圪台沟、柳根沟、糖浆渠沟，现除乌兰木伦河外均已断流。在沟谷地带，上覆松 …… 此处隐藏：2667字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……