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水文地質煤礦工資都是做什麼

發布時間: 2021-03-08 21:40:34

A. 地質工程待遇怎麼樣【煤炭專業】

煤炭企業委託大學培養的地質工程學生吧。現在好多煤炭企業都在搞委託培養的。我就是。但是我是學的測量專業。現在上班三年了,主要做測量,也同時跟著學地質。感覺地質更有意思。
現在煤炭行業奇缺地質技術人才,地質經驗很重要,所以新手待遇一般,技術水平越高待遇越好,同時地質的提升空間也比較大。我們礦總工程師,前任董事長以前都是搞地質的。有技術的地質人員到一般的煤礦里工資一般都在一萬以上。地質工作比較細碎,需要心細。平時現場工作主要就是到各生產頭面看現場,做斷面剖面素描,如果遇到構造必須加以分析繪製成圖匯報相關領導,以便指導生產。資料性的東西很多概括一下就是繪制各種地質圖,提供三書,編制各種地質報告,參與礦井設計。有些分類不細致的煤礦還要你去做防治水工作,防治水相當重要,相信你也看到過很多煤礦透水死人的報道吧。防治水主要就是五圖、十五表、水文地質報告、水文地質類型劃分報告、各種防治水規劃,在大部分的煤礦里最重要的探放水工作。還有一項儲量工作,這個工作純屬數字游戲,只要你把基礎圖分采區分煤層分塊段做好,其他的資料都好弄了一般煤礦都有儲量程序的。地質工作要心細,有責任心。要知道你的一個錯誤的判斷輕則報廢巷道,重則釀成傷亡事故。

B. 水文地質在煤礦的待遇 工資怎麼樣

女生別去,或者說女生就別從事水文地質了,要想從事就考研考博到研究所去,這樣會好點,要是男士的話,隨便哪個層次都可以,主要看你想一年賺多少了,當然層次越高賺的越多,總體趨勢還是很好的

C. 中國煤炭地質總局水文地質局怎麼樣 我是應屆生

學測量的家裡沒人不會留下局裡 會分到各個隊上(有四個水文地質隊和一個物探隊)主要就是野外測量 去煤礦了什麼的 工資一般在1300左右 這個單位餓不死你 也富不了你 我認識一個搞測量的 50歲了 幹了一輩子測量 在水文隊 學地質的還可以 測量的用的地方不多啊 我也就知道這么多 希望對你有幫助

D. 學水文地質的以後出來能幹什麼啊

我是學地質工程的,和水文專業的住在一起,對水文了解點
水文地質可以在煤回礦搞突水預測,可以答做水利工程,可以做環境監測
就業不用愁的,我手上有我們學校水文地質的就業情況,可以提供給你
水文學好了,可以很容易的轉到油田地質或者天然氣地質,潛力很大

E. 甘肅慶陽環縣的煤礦的水文地質情況怎麼樣,斜井礦,安全性高么簽協議的時間臨近,行業專家幫忙。急!

要行家解讀才給5分啊?5分只能買5分的信息了呵呵。
該區域煤層較厚,地質疏鬆(基本煤礦都這樣),適合大型機械化開采。瓦斯含量較高,屬中高瓦斯礦井。

F. 露天煤礦水文地質工作標准

您提出的這個問題有點難度,一般來說露天礦的水文地質觀測主要是用來做采場的涌水專量記錄和邊屬坡的位移觀測,防止滑坡等,因為在露天礦的驗收標准中有明確規定,大部分露天礦也只是按照驗收標準的要求和質量標准化的要求觀測,如果你要想做的很詳細的話,參照地質勘探規范裡面的水文地質要求也可以。所以說,你說的水文地質觀測標准據我所知,只能按照露天礦驗收標准要求達到的程度和露天質量標准化要求的程度制定,好像行業還沒有一個特別通用的標准,有的露天礦甚至不做這方面的日常觀測。

G. 水文與水資源工程專業去煤礦干什麼工作待遇怎麼樣

一般來說你這個專業進煤礦如果留在公司層面就是進地質處或者技術中心,主要方向就是
水文地質
技術管理。如果進煤礦一般也就是地測科或者技術科,搞
水文觀測
和技術管理,包括防治水等等。根據煤礦防治水規定,水文地質條件中等及復雜的礦井一般必須設置水文及防治水管理專業人員,所以是必須配備的。女孩子嘛,一般都是
資料整理
做做CAD圖,搞搞檔案管理等。
待遇不高,一般工程技術人員待遇吧,可能在2000到3500之間,根據各礦各煤業公司的效益來,也有開1500的。還有要看你學歷,是大專還是中專還是本科。如果是研究生學歷,留在公司的可能性就大一些。熬上個八年十年,搞成專業工程師
主任工程師
,也許收入可能再高一點。

H. 礦井水文地質

(一)含水層

1.第四系砂、礫石孔隙含水層

本區第四系發育厚度為0~45.26m。上部為黃土或砂質粘土,厚0~45.26m,平均18.37m,對大氣降水對下部各含水層的淋漓、滲漏補給起阻隔作用。下部為砂礫石(或卵石)厚0~39.8m,平均7.65m,全區發育,其厚度變化主要受古地形地貌及現代流水堆積作用控制,基本規律為礦區北部較南部發育,東部較西部發育。該含水層主要由流砂、砂(卵)石組成,呈未膠結或半固結,導(富)水性較好,富含孔隙潛水。q=0.0074L/(s·m),k=0.0406m/d。水位標高225.15m,其水位水量變化動態不穩。與二1煤層間無穩定水力聯系,對二1煤層的開采影響不大,但在隱伏露頭地段,當開採煤層後形成的冒落破碎裂隙帶與該含水層溝通時,則構成直接充水水源。

2.二1煤層頂板砂岩裂隙含水層

1煤層以上60m范圍內,為煤層采動後的冒落破裂影響帶,在該影響帶內發育的中粗粒砂岩含水層的承壓水,將首先充入礦坑,是二1煤層頂板的直接充水含水層。據統計,該范圍內發育的中—粗粒砂岩3~5層,主要為大占砂岩和香炭砂岩,厚0~32.87m,平均15.75m,該砂層組多為硅質膠結,緻密堅硬,裂隙較發育,但多被方解石脈所充填,多以頂板淋水形式向礦坑充水。

3.太原組上段灰岩岩溶裂隙含水層

主要由太原組上段灰岩組成,其中L7和L8灰岩較發育,層位較穩定,厚2~13.9m,平均6.32m。灰岩緻密堅硬,岩溶不發育,裂隙較發育,但多被方解石脈所充填。q=0.0024~0.038L/(s·m),k=0.015~3.72m/d,水質類型為HCO3-K·Na型。該含水層厚度小,出露及補給條件差,岩石空隙不發育,導、富水性差,且及不均一,但在斷層構造作用下,使其與下部強含水層產生水力聯系時,富水性則會相應增強,為二1煤層底板直接充水含水層。

4.太原組下段灰岩含水層

即指太原組下段L1-4灰岩,一般L1-3灰岩較發育,層位較穩定,厚4.75~23.79m,平均厚度10.08m。L2-4灰岩局部可相變為砂岩或與L1合並為一層,緻密堅硬,岩溶裂隙也不甚發育,且多被方解石脈或黃鐵礦細脈所充填,導、富水性較差。L1-4灰岩為一1煤層頂板直接充水含水層。

5.中奧陶統石灰岩岩溶裂隙含水層

該層厚度為2.05~73.5m,單位涌水量q=0.0141~18.79L/(s·m),滲透系數k=0.0285~119.27m/d。該含水層水水質類型為HCO3-Na·Ga或HCO3-Ga·Mg型,pH值為7.4~7.7,礦化度為0.574g/L。目前水位標高為171m左右(觀1孔資料),岩溶裂隙發育,補給條件好,富水性強,但極不均一,為本區重要含水層,是一1煤層底板直接充水含水層。

主採煤層和含水層關系詳見圖4-2。

(二)隔水層

1.石盒子組砂泥岩隔水層

自基岩風化面下至二1煤層頂板60m之間,厚100~300m,由泥岩、砂質泥岩、砂岩等碎屑岩組成,以泥岩、砂質泥岩為主,間夾數層中厚層狀粗粒砂岩含水層,富存有一定的水量。但各含水層挾持於厚層泥質岩之間,且距開採煤層較遠,又因含水層砂岩膠結緻密堅硬,在該段中起到骨架作用,相對增強了泥質岩層的抗壓強度,故該岩層段裂隙不發育,透水性差,再加上其在地表呈零星出露,補給條件不佳,岩段厚度大,抗壓強度較高,故能對上部第四系砂礫石潛水含水層和下部二1煤層頂板砂岩承壓含水層之間的水力聯系起到一定的阻隔作用。但在煤層露頭區或煤層開采引起導水裂隙高度較大時,可能會失去阻水能力,使得地表水和第四系砂礫石潛水充入礦井。

圖4-2 主採煤層與主要含水層示意圖

2.二1煤層底板砂泥岩隔水層

系指二1煤層底板至L8灰岩頂界之間的砂泥質岩段。據統計,厚度5.25~48.93m,平均為12.41m。岩層以泥岩、砂質泥岩、粉細粒砂岩為主,底部夾一灰岩薄層(或灰岩透鏡體),分布連續、穩定,其裂隙不發育,透水性差,隔水性能良好。由於該隔水層的存在,有效地防範了二1煤層在回採過程中太原組L7-8灰岩水直接湧入礦井。在局部地區由於斷裂構造和采動影響,其隔水性能相對降低。

3.太原組中段砂泥岩隔水層

太原組中段即自L7灰岩底至L4灰岩頂之岩段,平均厚46.95m,岩性以泥岩、砂質泥岩、細中粒砂岩為主。間夾灰岩層(L5),岩石裂隙不發育,透水性差,隔水性能良好,有效地切斷了太原組下部薄層灰岩與上部L7-8灰岩之間的水力聯系,使二1煤層底板的多個薄層灰岩復合式含水層之間的整體性和連續性大大減弱。同時,該隔水層的存在也有效地阻隔了奧陶系灰岩含水層與太原組薄層灰岩含水層之間的水力聯系。

4.本溪組鋁土岩、泥岩隔水層

由本溪組鋁土岩、鋁土質泥岩組成,厚度為0.58~16.65m,平均9.36m,其岩性緻密,強度中等,透水性差,具有良好的隔水性能,該隔水層的存在有效地阻隔了奧陶系灰岩水與太原組薄層灰岩含水層之間的水力聯系。但在斷裂破碎帶和沉積薄弱地段或受到采動破壞影響,該隔水層將失去或降低其隔水性能。

(三)地下水動態特徵

1.礦井涌水量逐年增加

大平煤礦1986年投產初期,年平均涌水量為134.44m3/h。1987年至1988年4月份,水量急劇增大至561.7m3/h,除因開采面積相應增加外,推斷有第四系潛水和老窯水成分。之後,涌水量恢復至150m3/h,並隨著回採面積的擴展,涌水量逐漸增加至2004年的424.6m3/h。大平礦歷年礦井涌水量曲線見圖4-3。

圖4-3 大平煤礦歷年礦井涌水量曲線圖

2.涌水量與大氣降水的關系

大平礦礦井涌水量與大氣降水密切相關,據多年統計資料,每年最大降水月份為7~8月,而礦井涌水量最大月份為每年的10月份,與最大降水月相比,相應延遲約2~3個月,最小涌水量為來年的7月份,表現出集中補給逐漸消耗的補給排泄特徵,大平礦月平均涌水量與降雨量關系曲線見圖4-4。

3.奧陶系灰岩水位變化趨勢

通過對1987~1992年13-補27孔奧陶系灰岩水位和1997年5月~2005年5月對觀1孔中奧陶統灰岩水位觀測,大平礦奧陶系灰岩水位呈逐年下降趨勢,降幅每年近1.5m(圖4-5,圖4-6)。中奧陶統灰岩水位由建井初期至今已經由199.88m下降至171.29m,表明該礦區地下水降落漏斗在逐漸擴展和形成過程中。

(四)地下水補給徑流排泄

區域地下水運移規律是由西北向東南流動,滎密背斜南翼及礦區西部山區是寒武系—奧陶系及石炭系含水層出露地區,為地下水之補給區,大氣降水滲入形成地下水後向東南方向運移,一部分由超化泉群及灰徐溝泉群泄出,其餘均運移到新鄭礦區的八千背斜軸部地帶由寒武系—奧陶系含水層隱伏露頭區排出泄入第三、四系沖積層中。

圖4-4 大平礦月平均涌水量與降水量關系曲線圖

圖4-5 13-補27孔奧陶系灰岩水位變化曲線圖

圖4-6 觀1孔奧陶系灰岩水位變化曲線圖

大平井田位於新密煤田西南,井田南、北、西三面環山,組成一個向東開闊的箕形匯水盆地,周邊為寒武系—奧陶系灰岩或二疊系碎屑岩組成的低山丘陵區。煤礦床隱伏於第四系沖、洪積扇堆積物之下,礦區地勢西高東低。大平井田構造特徵為一軸向近東西的向斜構造。礦區大致以大冶向斜為對稱軸由南北中馬家溝組、本溪組、太原組逐次出露,成為地下水的主要補給區,大氣降水是其主要補給來源。但由於礦區內溝谷發育,地表高差大,植被稀少,排泄條件好,故不利於地下水入滲補給。二1煤層頂板含水層與上部沖、洪積層之間有水力聯系,富水性較強。

井田內奧陶系灰岩水流向基本以地層傾向相同,由井田南、北、西三面向中心匯集,並由井田西南部流出井田。二1煤層頂板砂岩水及太原組灰岩岩溶裂隙地下水,主要以井下排水的形式進行人工排泄。

I. 礦井水文地質條件

一、礦區水文地質特徵

焦作礦區突水頻繁,涌水量大,淹井次數多,從客觀上講,主要受礦區水文地質條件制約。具體表現是區域地下水補給量大;含水層層數多,厚度大,隔水層薄;斷裂構造發育,使各含水層之間水力聯系密切(圖4-4)。

1.區城地下水補給充沛

焦作礦區北為太行山區,海拔標高+200~+1700m,為構造剝蝕的中低山地貌,廣泛出露奧陶—寒武系巨厚(800~1000m)的碳酸鹽岩,地形陡峭,深山峽谷,喀斯特裂隙發育。大氣降水後由地表短暫徑流轉入地下徑流,匯水面積2000km2左右。地下水自北和西北方向向礦區內徑流,在礦區南部受到武陟隆起(前震旦系地層)和斷距千米以上斷層(董村、朱村、耿黃等)的阻擋,使地下水在礦區內排泄。20世紀60年代前以天然泉水的形式排泄地下水,如九里山前泉群總流量達1.6m3/s,20世紀60年代後以礦井排水和工農業用水的形式排泄地下水(Q=9.9m3/s)。

2.斷裂構造控水作用強

礦區內斷裂構造皆為正斷層,EW,NE和NW向3組斷裂構造縱橫交錯,互相切割,形成許多條條塊塊,但沒有破壞奧灰的連續性,使各塊段〔或井田〕奧灰水力聯系密切,形成統一水位。在焦作礦區59次10m3/min以上突水事故中,斷層突水佔58%;100m3/min以上突水7次,其中斷層突水佔85.71%。在14次突水淹井事故中,因斷層突水淹井佔85.71%。這充分說明斷裂構造對地下水的富集、徑流(運移)到突水起重要控製作用。

圖4-4 焦作區域水文地質圖

二、礦井主要含水層及其關系

與礦井充水有直接關系的含水層,自上而下分別是第四系砂礫石含水層、二疊系砂岩含水層、石炭系太原組石灰岩含水層和奧陶寒武系石灰岩含水層。

圖4-5 沖積層柱狀圖

第四系沖積層厚29.39~200.31m,北薄南厚。北部煤層露頭帶附近沖積層厚75~120m,一般85m左右。由黃土、流砂礫石層、粘土和礫岩組成。上部為黃土、流砂礫石和粘土,中下部為礫岩和粘土,含礫岩5~11層,一般6~8層,且主要集中在中下部〔5~7層〕(圖4-5)。礫岩總厚14.66~40.86m,占沖積層地層總厚22.21%~37.24%分布不穩定。上部和底部礫岩含水層具雙層水位,均具承壓水性質。底部礫岩直接覆蓋在奧灰、L2和L8隱伏露頭上。水位變化與奧灰呈同步關系,一般是奧灰水補給沖積層。所以在L8露頭附近沖積層水和奧灰水聯合對L8補給,是演馬庄—九里山井田涌水量大,與其他礦井區別的重要條件之一。

二疊系砂岩含水層分上下兩層,即基岩風化帶裂隙孔隙含水層和二1煤頂板砂岩含水層。基岩風化帶含水層與沖積層水溝通時,富水性極強。淺部回採時,當導水裂隙帶與風化帶溝通時,涌水量很大。如13011工作面回採後頂板水達14.4m3/min。二1煤頂板砂岩含水層富水性較弱,對回採影響不大。

石炭系太原組厚67.1~60.93m,距奧灰5.46~16.67m,一般10m左右,由砂岩、粉砂岩、石灰岩和煤層組成,含石灰岩6~10層(圖4-6)。

石灰岩總厚27.4~41.99m,佔33.62%~55.71%,以L2和L8厚度大分布穩定。

L8厚4.97~13.79m,一般厚8m左右,上距二1煤底板20.65~35.73m,西薄東厚。喀斯特以裂隙發育為主,根據勘探資料,見溶洞為20%左右。全礦現有L8涌水量96.33m3/min,L8水位下降極不均衡,12采區以東水位下降明顯(±0m以下),西翼水位仍保持在+40~+60m。

L2厚10.73~13.77m,一般厚12m左右,上距二1煤底板70.8~82.14m,一般75m左右,下距奧灰10m左右。喀斯特裂隙發育,水位與奧灰呈同步變化。其他礦井L2水位比奧灰低1~3m,而九里山礦二者水位相差不明顯。

本區西部,五灰、六灰、七灰較發育,總厚6~7m,相對削弱了L2與L8之間隔水性質,為垂直導水形成了有利的岩性條件。

奧灰為強喀斯特含水層(圖4-7),厚度大,富水性強,上距二1煤底板91.68~102.17m,一般95m左右。在淺部露頭附近,奧灰與L2、L8、沖積層水力聯系密切;在深部通過斷裂構造補給上覆含水層。

圖4-6 太原統地層柱狀圖

圖4-7 焦作礦區中奧陶系灰岩分層柱狀圖

奧灰水位變化與降水關系密切,豐水期水位保持在+85~+90m,枯水期+70~+75m。1988年7、8兩個月集中降雨450mm後,奧灰水位大幅度上升,最大升幅16.47m,其他含水層與奧灰同步上升,但升幅均小於奧灰。L8水位升幅最大的地段在斷層帶附近。1988年雨季後,全局涌水量增加102.34m3/min,其中九里山礦增加21.67m3/min,(僅12021工作面增加9.88~15m3/min)。

三、突水簡述

1.突水概述

從建井至今發生1m3/min以上突水22次(表4-3)。其中5m3/min以上11次,10m3/min以上6次,30m3/min以上兩次(表4-4),由表4-4可知礦井西部突水次數多,突水量大,因突水頻繁,涌水量大,給礦井安全生產帶來巨大的威脅;特別是礦井兩翼涌水量達85m3/min以上,造成停產狀態。

表4-3 九里山礦井下突水點基本情況一覽表

續表

表4-4 礦井東西部突水情況統計表

2.突水原因分析

(1)突水與採掘關系:按採掘對22次1m3/min以上突水統計出掘進、回採與突水的關系(表4-5)。

表4-5 突水按採掘統計表

由表4-5可知,突水主要發生在工作面回採中,佔80.95%,掘進突水全是發生在底板岩巷中,工作面突水都發生在大頂來壓過程中。突水時,雖有底鼓,但大多數底鼓幅度不大,且持續時間很短就發生突水。

(2)突水與構造的關系:在22次1m3/min以上突水中,因斷裂構造造成直接突水3次,在小背斜上6次。

(3)突水與含水層的關系:在11次5m3/min以上突水中,除頂板水1次外,全為L8直接突水。突水後各含水層水位都有不同程度的變化(表4-6)。

表4-6 主要突水點水位升降統計表

由表4-6可知,L8突水後各含水層水位都有不同程度的下降,值得注意的是突水也引起L2、奧灰、沖積層水位下降,這可能是L8接受淺部混合水補給的依據。

3.12031突水簡況

12031工作面位於12采區東翼。工作面東西走向長435m,南北傾斜寬92.5~130m,回採標高-78~-112.4m(圖4-8)。

煤層走向N5°~50°E,傾向SE,傾角7°~19°。二1煤層厚4.9~7.1m,平均厚6.4m。

1煤偽頂為炭質泥岩,厚0.2~1.5m,直接頂板為粉砂岩厚7.1m,老頂為砂岩厚12.3m,直接頂板為炭質泥岩和粉砂岩,厚12.3m。

(1)突水簡述:該工作面自1983年6月回採至今已發生4次突水,每次突水都造成工作面停產。

圖4-8 12031工作面平面圖

第一次是1983年7月6日突水。12031工作面1983年4月30日開采,由於偽頂較厚和生產系統不健全,推進速度比較慢。7月6日當工作面推進 26m 時,采空面積達2444m2,工作面在放頂期間,在上安全口處發生底板突水,最大水量27m3/min,穩定水量15~18m3/min。工作面停采後,一方面開掘泄水岩巷,建防水閘門一座,另一方面修復下運輸巷和進行改造工作。

1982年8月13日12皮帶巷突水前,在12采區L8、L2和奧灰三者水位基本一致(+80m左右),突水後L8與L2奧灰水位明顯「拉開」,12031工作面突水前,L8水位+78.05m(底板承受水壓1.9MPa)L2+85.28m,奧灰+85.54m,水位差7m左右。突水後L8、L2、奧灰水位差更大,L8水位下降了8.36m,L2水位下降了0.88m,奧灰水位下降了0.94m(圖4-9)。

圖4-9 12031突水點動態曲線(一)

第二次是1987年9月25日突水。第一次突水後由原開切眼向外80m處另開切眼,於1987年8月完成工作面改造工作恢復生產。1987年9月25日工作面推進23m,采空面積2645m2時,在工作面下風道附近突水,最大水量6.77m3/min,穩定水量5.3m3/min,該工作面總水量由11.9m3/min增至17.23m3/min,12采區總水量已達65.1m3/min。

突水後L8水位下降6.46m,L2下降0.46m,奧灰下降0.41m(圖4-10)。

圖4-10 12031突水點動態曲線(二)

第三次是1988年10月28日突水。第二次突水後因下風道流不出來水,重新掘進一條下風道距第二停采線18m,掘進開切眼使工作面斜長由130m縮小為90m。

1988年9月開采,10月28日當工作面推進25m,采空面積2250m2時,在上安全口和下風道附近兩處發生突水,最大涌水量9.76m3/min,穩定水量7.00m3/min,該工作面總水量由10m3/min增至16.9m3/min。

此次突水正逢雨季,L8水位下降了6.77m,L2下降了0.64m,奧灰下降了0.8m(圖4-11)。

圖4-11 12031突水點動態曲線(三)

第四次是1993年3月30日突水。第三次突水後一二采區處於停產狀態,但防治水工作仍在積極進行,1991年3月開始對12021和12041集中巷突水點進行地面注漿堵水工作,到1992年5月12021突水點已封堵結束。為扭轉長期停產局面,採取綜合治水與生產相結合,吸取外地經驗,縮小工作面,減少礦壓對底板破壞深度。1992年5月開始對12031工作面進行改造,重新掘進一條上風道,距第三停采線24m處掘進切眼,使工作面斜長由90m縮小為30m。

1993年3月10日回採前打開12皮帶突水點放水降低水壓。3月25日工作面推進21.5m,采空面積731m2時,老塘出水0.05m3/min,3月29日8:00推進29m,采空面積1015m2時,水量增加至0.54m3/min,工作面停產兩班。3月30日又開始回採,當推進31m,采空面積1085m2時,大頂突然來壓,16:20水量增加,水色發黃,17:30水量達20.88m3/min,19:58上風道槽尾外3m處上幫出水7.02m3/min,總水量達27.9m3/min。3月31日1:30水量增至32.21m3/min,4月2日3:00水量增至39.05m3/min,4月3日4:50涌水量增至44.74m3/min,最大時47.51m3/min。突水點水量明顯發生四次跳躍式上升。該工作面總水量穩定在41.72~47.35m3/min。

突水後各含水層都有不同程度的下降,沖積層水位下降了644m,L8下降了20.68m,五灰下降了8.1m,L2下降了1.8m,奧灰下降了1.9m(圖4-12)。

圖4-12 12031突水點動態曲線(四)

12031突水後,12021集中巷和12041集中巷兩突水點水量明顯減少,分別減少2m3/min和1.2m3/min。其他突水點水量變化不明顯。

(2)突水原因分析:與水源和水壓的關系密切。突水後在出水點附近施工兩個L8孔,水位+23.75~+26.87m。在標高-100m以上涌水已達55m3/min以上,L8水位仍保持如此的高水位,單位水壓涌水量達3.24m3/min,單位涌水量(m3/min)降深小於1m。說明L8受L2、奧灰和沖積層水補給量大,才會發生如此大的突水。

一二采區位於L8強喀斯特裂隙富水帶上,特別是12031工作面處於一個背斜構造上,北西向和北東向裂隙十分發育,底板岩石破碎,L8喀斯特裂隙更加發育,加上采動礦壓影響極易引起突水。因此造成低水壓突水量大。

一二采區各突水點之間水量消長不明顯,但突水後L2和奧灰水位都有不同程度的下降,說明補給通道各異,補給量大。

(3)治理意見:從突水後水位水量變化可知,12031突水水源與L2、奧灰有明顯關系,並且L8水位上升一次井下涌水量上升一個台階,為防止水量增大,應切斷L2和奧灰補給通道,減少礦井涌水量。因此應對突水點進行注漿堵水。一方面達到減少礦井涌水量,保證礦井安全生產,另一方面可切斷補給通道為根治水害奠定基礎。

四、水化學資料的幾點結論

1990年西安地勘分院應用水化學及環境同位素研究方法,對焦作礦區不同層位地下水源進行采樣、室內分析和測試工作。共采水樣81個,其中沖積層15個,頂板砂岩11個,大原組石灰岩水樣38個,奧灰17個。主要進行水質、微量元素和環境同位素(T.D)3項測定分析其結論如下:

(1)焦作礦區各含水層(Q、C3灰岩、P砂岩、O2)都是由大氣降水補給形成的,不存在古生水源問題。各含水層水中均有一定氚(T)含量被測出,說明本地區地下水30年以前的水體存在很少,以第四系沖積層水和砂岩水貯留時間較長。

(2)L8水受沖積層下滲水影響形成混合水,礦區東部較西部有較大的混合比率。如九里山礦12皮帶突水點沖積層水混入佔31.50%,2放水孔(L8水)佔53.8%;演馬庄礦東四半突水點,佔84%。

(3)第四系沖積層水礦區東西部水質化學特徵有較大差異。從東向西,從北向南礦化度及硬度增大,說明與奧灰水補給有關。

(4)奧灰水中沖積層水混入率,礦區東部九里山工人村至演馬庄礦一帶佔23%~86%;西部除焦西三水廠、耐火二廠一帶大於30%外,其他地區均小於20%。

(5)九里山礦13011工作面頂板出水14.4m3/min,按其Na+降低、Ca2+,Mg2+增高,ph下降rNa/rCl比值等接近沖積層水質類型,說明沖積層水混入量較大。

五、補給與通道

九里山礦L8水主要接受奧灰L2和沖積層水補給,其補給途徑主要是來自北部(淺部)和井田內隱伏構造。

北部在煤層露頭附近,奧灰、L2、L8含水層被第四系沖積層覆蓋,通過基岩風化裂隙或構造破裂帶使其互相溝通共同對L8補給。

1.補給

淺部補給,依據連通試驗和突水後各含水層水位變化即可說明來自北部的補給是存在的。

多元示蹤劑連通試驗資料(表4-7),即可說明淺部補給明顯(圖4-13)。①淺部沖積層水有明顯補給,最大流速為155m/h。②淺部L8水與井下突水點聯系密切,最大流速533m/h,而南部聯系不明顯。③淺部補給范圍集中在13~15勘探線間。

圖4-13 九里山礦多元水力連通試驗圖

表4-7 多元示蹤連通試驗成果表

註:分子為時間(小時),分母為直線流速(m/h)。空格為未取樣,「-」為未見到示蹤劑。

淺部含水層(O2~L2)補給問題,未做連通試驗,但根據突水後各含水層水位變化(表4-6)和升壓試驗資料(見下述)均表明淺部12~15勘探線間,為一強徑流帶,補給明顯。另外有下列地段值得注意:

(1)12皮帶巷突水點以西L8水位存在一個很陡的「陡坎」水力坡度733.3‰;

(2)12031突水點(-93m)附近L8水位仍高達+27m(注1孔);

(3)馬坊泉斷層南北兩側L8觀側孔水位差達20多m,突水後,斷層兩盤水位都有不同程度的下降(S>5m)。

上述地段即可懷疑深部含水層補給的可能性。

2.導水通道探討

通過突水資料分析奧灰、L2和沖積層水進入L8的途徑有以下幾種情況。

(1)淺部沖積層水通過L8露頭直接補給;L2、奧灰水一方面補給沖積層,另一方面通過基岩風化帶或構造破裂帶垂直向上補給L8

(2)馬坊泉斷層南北兩盤L8水位差明顯(達20m),北盤高、南盤低,而且突水後兩盤L8水位下降都十分明顯,說明L2奧灰補給L8明顯。

(3)根據一二采區1m3/min以上突水點平面分布和連通試驗資料結合礦井地質構造特徵,認為一二采區L8存在明顯的兩個徑流帶(或稱喀斯特裂隙破碎帶),大致呈近東西向自淺部向深部延展,預計深部富水性較差。

(4)在井田內施工的L2奧灰孔,因封孔質量問題,造成人為的補給通道。如13-2孔,在施工中L2水曾噴出地面10多米,後因套管拔斷而至今未處理。全井田內懷疑有12個L2和奧灰孔封孔質量有問題,其中奧灰3個孔,徐灰29個孔。若按平均每孔導水3~5m3/min,其補給量也是十分可觀的。

另外,根據現有突水點分析,L8水進入巷道只是構造裂隙和礦壓作用產生的破壞裂隙互相溝通而引起突水的。

六、涌水量預計

(1)全礦涌水量:依據突水資料用比擬法和有限單元法計算標高-225m以上涌水量為184.64~187.5m3/min;標高-450m以上涌水量244.8m3/min。

(2)淺部補給量:根據連通試驗流速資料和有限單元法計算補給量33.86~54.7m3/min。

(3)東部涌水量:西部關閉後成為直線補給邊界時,東部涌水量將會大幅度增加,標高-225m以上將達到48.4~58.4m3/min;標高-450m時為94.4~104.4m3/min。

如果西部一二采區補給水源及通道封堵後,東部涌水量將會大大減少,維持現狀。

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