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莫达木吉煤田位于辉河谷冲洪积平原区及高平原区。区内地形河谷地带低、河谷两侧高,地势起伏不大,较为平坦,海拔高程为+648-869m。区内东南部为地势较高的低山丘陵区。
一、矿床充水因素分析
井田内赋存主要可采煤层为1煤、2-1煤、2-3号煤层,为本井田的主要开采煤层。井田北部区为首期开采地段,主要开采2-1煤、2-3号煤层,煤层赋存深度17.40-214.96m,煤层底板高程827.09-624.22m。煤层之上为白垩系下统孔隙、裂隙承压含水层,为直接充水含水层。该含水层分布全井田,其含水层单位涌水量0.105-0.141L/s•m,属弱—中等富水性含水层。因此,当矿井开采时白垩系下统煤系地层孔隙、裂隙承压含水层地下水将涌入矿井,为本矿井的直接充水含水层,其首期疏干水量之大,由于本井田补给源主要为靠近辉河煤层露头附近地段含水层接受第四系潜水的补给,其补给量有限,因此矿井开采疏干排水量大部分以消耗静储量为主,随着开采排水时间的延长,矿井涌水量逐渐减少。但是值得注意的是:当矿井开采到局部松散粗砂岩及砂砾岩一带时,矿井涌水量较大,应加强井下防止突水事故的发生。
本井田煤层赋存深度216.63-717.96m,含水层多为中等富水性含水层,开釆初期矿井涌水量较大,逐着开釆时间的加长,地下水的补给量逐渐减小,井下排水量相应逐渐减少,达到稳定的正常矿井涌水量。当开采煤层的导水裂隙带高度超过上部含水层时,以上含水层的地下水将涌入矿井,因此在开采过程中必须留好防水煤柱,做好防排水工作。
二、矿井涌水量计算方法和计算依据
本井田目前所获得地质、水文地质、工程地质资料还不能满足矿井涌水量预算要求。依据铁法煤业(集团)有限责任公司的要求,本报告就所获成果资料对本矿井涌水量做一估算如下:
1、估算区范围。矿井涌水量估算范围依据:根据铁法煤业(集团)有限责任公司关于《内蒙古自治区呼伦贝尔巿新巴尔虎左旗莫达木吉煤田中部井田北区一矿首期开采方案说明》,首期开采地段为北一采区,走向长4.4km,倾向宽3.3km2,面积为14.52km2。笫一开采水平为1-4煤层,开采方式为长壁式机械化开采。因此,本矿井涌水量估算为首期开采地段内第一开采水平的矿井涌水量和首期开采工作面的矿井涌水量。
2、估算区边界条件。首期开采地段范围内地层较为稳定,白垩系下统煤系地层孔隙、裂隙承压含水层为全区分布,影响范围内含水层沉积稳定,计算区边界条件为无限供水边界。因此涌水量计算边界为无限供水边界。
3、计算方法。本矿井涌水量估算按铁法煤业(集团)有限责任公司的要求及《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T0215-2005)的规定估算首期开釆地段第一水平的正常涌水量。根据本矿井所处的水文地质条件,计算方法采用解析法(大井法),计算首期开采地段内主要可采煤层的直接充水含水层的矿井涌水量。按首期开采地段计算矿井涌水量。按开釆方式采用水平巷道法计算首期开釆工作面的矿井涌水量。
4、渗透系数。首期开采地段第一水平矿井涌水量计算,渗透系数采用主S4号钻孔1煤组含水层抽水试验渗透系数为0.044m/d。首期开采工作面矿井涌水量计算,按开采不同水平分別矿井涌水量,笫一水平按开采1-4煤,渗透系数采用0.044m/d。笫二水平开采按2-1煤,渗透系数采用1煤组和2-1煤算术平均值为0.260m/d。第三水平按开采2-3煤,渗透系数采用1煤组、2-1煤、2-3煤算术平均值为0.253m/d。
5、含水层厚度。采用首期开采地段煤层底板至最顶可采煤层计算“三带”高度内含水层厚度计算,采用各钻孔算术平均值。首期开采地段采用14.83m。
6、水头高度。采用计算范围内抽水试验钻孔恢复水位高程至各煤最低底板高程之差值。首期开采地段1-4煤底板最低高程为389.87m,计算水头高度为250.48m。首期开采工作面按不同水平分別计算得出。
7、计算区面积。采用开采地段面积为14520000m2。首期开采工作面长度按2000m计算。
三、矿井涌水量估算
首期开采地段第一水平(1-4煤)涌水量估算(大井法)
(一)采用公式
矿井开采后,煤系地层中的承压水转为无压水,因此,本矿井涌水量计算采用承压转无压公式:
四、矿井涌水量预算结果评价
上述矿井涌水量估算采用了解析法和水平巷道法进行了矿井涌水量估算,其结果为矿井正常涌水量。通过对整个首期开采地段所计算的矿井涌水量结果分析对比,本报告认为:由于目前地质工作阶段不够,本次水文地质工作只进行了4组抽水试验。因此,本矿井涌水量计算结果和实际矿井涌水量有一定的差距,此外,在计算区东部F4號断层还沒有做工作,断层为导水还是隔水不详,本次矿井涌水量计算对断层边界沒有考虑,因此所计算的矿井涌水量只为估算。可做为下步矿井研究开发和下步地质、水文地质、工程地质勘查设计的依据。不能做为可行性研究报告和矿井初步设计的依据。
一、矿床充水因素分析
井田内赋存主要可采煤层为1煤、2-1煤、2-3号煤层,为本井田的主要开采煤层。井田北部区为首期开采地段,主要开采2-1煤、2-3号煤层,煤层赋存深度17.40-214.96m,煤层底板高程827.09-624.22m。煤层之上为白垩系下统孔隙、裂隙承压含水层,为直接充水含水层。该含水层分布全井田,其含水层单位涌水量0.105-0.141L/s•m,属弱—中等富水性含水层。因此,当矿井开采时白垩系下统煤系地层孔隙、裂隙承压含水层地下水将涌入矿井,为本矿井的直接充水含水层,其首期疏干水量之大,由于本井田补给源主要为靠近辉河煤层露头附近地段含水层接受第四系潜水的补给,其补给量有限,因此矿井开采疏干排水量大部分以消耗静储量为主,随着开采排水时间的延长,矿井涌水量逐渐减少。但是值得注意的是:当矿井开采到局部松散粗砂岩及砂砾岩一带时,矿井涌水量较大,应加强井下防止突水事故的发生。
本井田煤层赋存深度216.63-717.96m,含水层多为中等富水性含水层,开釆初期矿井涌水量较大,逐着开釆时间的加长,地下水的补给量逐渐减小,井下排水量相应逐渐减少,达到稳定的正常矿井涌水量。当开采煤层的导水裂隙带高度超过上部含水层时,以上含水层的地下水将涌入矿井,因此在开采过程中必须留好防水煤柱,做好防排水工作。
二、矿井涌水量计算方法和计算依据
本井田目前所获得地质、水文地质、工程地质资料还不能满足矿井涌水量预算要求。依据铁法煤业(集团)有限责任公司的要求,本报告就所获成果资料对本矿井涌水量做一估算如下:
1、估算区范围。矿井涌水量估算范围依据:根据铁法煤业(集团)有限责任公司关于《内蒙古自治区呼伦贝尔巿新巴尔虎左旗莫达木吉煤田中部井田北区一矿首期开采方案说明》,首期开采地段为北一采区,走向长4.4km,倾向宽3.3km2,面积为14.52km2。笫一开采水平为1-4煤层,开采方式为长壁式机械化开采。因此,本矿井涌水量估算为首期开采地段内第一开采水平的矿井涌水量和首期开采工作面的矿井涌水量。
2、估算区边界条件。首期开采地段范围内地层较为稳定,白垩系下统煤系地层孔隙、裂隙承压含水层为全区分布,影响范围内含水层沉积稳定,计算区边界条件为无限供水边界。因此涌水量计算边界为无限供水边界。
3、计算方法。本矿井涌水量估算按铁法煤业(集团)有限责任公司的要求及《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T0215-2005)的规定估算首期开釆地段第一水平的正常涌水量。根据本矿井所处的水文地质条件,计算方法采用解析法(大井法),计算首期开采地段内主要可采煤层的直接充水含水层的矿井涌水量。按首期开采地段计算矿井涌水量。按开釆方式采用水平巷道法计算首期开釆工作面的矿井涌水量。
4、渗透系数。首期开采地段第一水平矿井涌水量计算,渗透系数采用主S4号钻孔1煤组含水层抽水试验渗透系数为0.044m/d。首期开采工作面矿井涌水量计算,按开采不同水平分別矿井涌水量,笫一水平按开采1-4煤,渗透系数采用0.044m/d。笫二水平开采按2-1煤,渗透系数采用1煤组和2-1煤算术平均值为0.260m/d。第三水平按开采2-3煤,渗透系数采用1煤组、2-1煤、2-3煤算术平均值为0.253m/d。
5、含水层厚度。采用首期开采地段煤层底板至最顶可采煤层计算“三带”高度内含水层厚度计算,采用各钻孔算术平均值。首期开采地段采用14.83m。
6、水头高度。采用计算范围内抽水试验钻孔恢复水位高程至各煤最低底板高程之差值。首期开采地段1-4煤底板最低高程为389.87m,计算水头高度为250.48m。首期开采工作面按不同水平分別计算得出。
7、计算区面积。采用开采地段面积为14520000m2。首期开采工作面长度按2000m计算。
三、矿井涌水量估算
首期开采地段第一水平(1-4煤)涌水量估算(大井法)
(一)采用公式
矿井开采后,煤系地层中的承压水转为无压水,因此,本矿井涌水量计算采用承压转无压公式:
四、矿井涌水量预算结果评价
上述矿井涌水量估算采用了解析法和水平巷道法进行了矿井涌水量估算,其结果为矿井正常涌水量。通过对整个首期开采地段所计算的矿井涌水量结果分析对比,本报告认为:由于目前地质工作阶段不够,本次水文地质工作只进行了4组抽水试验。因此,本矿井涌水量计算结果和实际矿井涌水量有一定的差距,此外,在计算区东部F4號断层还沒有做工作,断层为导水还是隔水不详,本次矿井涌水量计算对断层边界沒有考虑,因此所计算的矿井涌水量只为估算。可做为下步矿井研究开发和下步地质、水文地质、工程地质勘查设计的依据。不能做为可行性研究报告和矿井初步设计的依据。