焦煤集團(tuán)趙固一礦11211工作面回采水文地質(zhì)情況報(bào)告2013年3月15日11211工作面回采水文地質(zhì)情況報(bào)告一、概況11211工作面位于礦井東翼-525m水平，對(duì)應(yīng)地面位置標(biāo)高為81.6m～83m，工作面地表位于工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱東約2390m，工作面中部地面位置為趙固，有輝吳公路通過(guò)。工作面井下位置東北為未開(kāi)采的11231工作面，西北為東翼回風(fēng)大巷，西南為未開(kāi)采的11191工作面，東南為DF37斷層煤柱。工作面標(biāo)高-344～-392m，煤層產(chǎn)狀為S0～2.8°W∠2.1°，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。二、煤層頂?shù)装迩闆r煤層頂?shù)装迩闆r頂?shù)装迕Q巖石名稱厚度（m）巖性特征老頂大占砂巖7.7～11.8m深灰色，以石英為主，裂隙發(fā)育，呈塊狀。直接頂泥巖、砂質(zhì)泥巖14.7～17.3m灰黑色，致密，水平層理，遇水泥化，厚度變化大。偽頂泥巖0～0.5m黑色，含植物化石及炭質(zhì)。直接底泥巖、砂質(zhì)泥巖13.7～16.7m灰黑色，致密，緩波狀層理，含植物化石。老底L9灰?guī)r1.8～2.2m深灰色，隱晶質(zhì)，具裂隙。三、工作面地質(zhì)構(gòu)造該工作面地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，總體呈單斜構(gòu)造，根據(jù)送巷期間收集的資料顯示，工作面揭露一條正斷層D41：走向48°、傾向138°、傾角70°、落差0.2m。構(gòu)造名稱走向o傾向o傾角o性質(zhì)落差（米）對(duì)回采的影響程度D414813870正斷層0.2影響不大四、水文地質(zhì)情況1、含水層情況（1）中奧陶統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂隙含水層由中厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r組成，本區(qū)揭露最大厚度100.8m，一般8～12m，含水層頂板埋深437.26～834.61m，上距二1煤層118～142m，該含水層巖溶裂隙發(fā)育，正常情況不影響煤層開(kāi)采，斷裂溝通情況下對(duì)礦井威脅大。（2）太原組下段灰?guī)r含水層主要由L2、L3灰?guī)r組成，其中L2灰?guī)r發(fā)育較好，一般厚度15m左右。上距二1煤層96～101m。該含水層為富水性較強(qiáng)的含水層，直接覆蓋于一2煤層之上，為一2煤層直接充水含水層。上距二1煤層96.49～101.37m，正常情況對(duì)二1煤層沒(méi)有影響。（3）太原組上部灰?guī)r含水層主要由L8、L7灰?guī)r組成，其中L8灰?guī)r發(fā)育較好。含水層厚度平均為8.7m，巖溶裂隙較發(fā)育。該含水層上距二1煤層底板26.8m，為二1煤層底板主要充水含水層，水量較豐富，補(bǔ)給條件好。L8灰?guī)r初始水位+70m左右，水壓4.1～4.6Mpa，突水系數(shù)為0.153～0.172Mpa/m，大于突水臨界值。二1煤層底板隔水層，厚度26m，隔水性較好，但斷裂帶有可能成為煤層底板導(dǎo)水的通道，同時(shí)還可能成為下部C3tL1-4灰?guī)r甚至O2m灰?guī)r巖溶水間接充水的通道。（4）二1煤層頂板砂巖含水層二1煤層頂板：偽頂炭質(zhì)泥巖厚度0～0.5m，直接頂泥巖、砂質(zhì)泥巖厚度14.7～17.3m，老頂大占砂巖厚度7.7～11.8m，頂板基巖厚度25～60m，屬弱富水含水層。（5）沖積層含水層沖積層含水層富水性較強(qiáng)，補(bǔ)給充足，但受巖性限制流動(dòng)性較差，回采干擾性強(qiáng)時(shí)頂板可能會(huì)產(chǎn)生大的裂隙，造成潰水潰砂事故的發(fā)生。2、周邊無(wú)老空區(qū)，因此11211工作面不存在老空水威脅。五、主要水害類型、特點(diǎn)該工作面在正常情況下影響工作面回采的主要為頂板水，頂板裂隙發(fā)育區(qū)域淋水量較大，可能成為聯(lián)系沖積層含水層的導(dǎo)水通道，給回采造成威脅。底板含水層經(jīng)過(guò)底板加固改造一般不存在威脅。六、預(yù)防措施1、根據(jù)11211工作面實(shí)際情況，采取雙巷注漿方式進(jìn)行。工作面共設(shè)計(jì)鉆場(chǎng)60個(gè)，其中軌道順槽布置鉆場(chǎng)29個(gè)，膠帶順槽布置鉆場(chǎng)31個(gè)，布置鉆孔231個(gè)，設(shè)計(jì)總鉆探工程量33803m。上、下順槽鉆場(chǎng)在走向方向上錯(cuò)開(kāi)布置，個(gè)別鉆場(chǎng)根據(jù)地質(zhì)條件變化進(jìn)行了調(diào)整。工作面底板注漿孔布孔依據(jù)如下：①相鄰工作面實(shí)際情況、本工作面實(shí)際揭露的地質(zhì)資料等；②工作面外圍加固范圍30m；③底板注漿改造鉆孔應(yīng)盡量與主裂隙方向正交或斜交；④漿液擴(kuò)散半徑按25～30m考慮；⑤斷層帶考慮平面和立體布孔，要在垂直方向上加大加固深度，防止斷層深部導(dǎo)水；檢查孔應(yīng)布置在斷層破碎帶，⑥水量大注漿量小的鉆孔附近。根據(jù)注漿加固過(guò)程中的實(shí)際水文地質(zhì)情況酌情增、減底板鉆孔布置數(shù)量、更改單孔設(shè)計(jì)。鉆孔結(jié)構(gòu)、參數(shù)：每個(gè)鉆孔均編制單孔施工設(shè)計(jì)，包括平、剖面圖、鉆孔結(jié)構(gòu)圖及技術(shù)要求等內(nèi)容。底板鉆孔傾角一般在20°～40°之間，考慮鉆孔盡量多揭露L8灰?guī)r，根據(jù)需要個(gè)別鉆孔會(huì)進(jìn)行傾角調(diào)整。下兩級(jí)套管，原則上一級(jí)套管以下過(guò)煤層底板下垂距6m為準(zhǔn)，試耐壓不小于6.0MPa,二級(jí)套管以下過(guò)L9灰底面下垂距3m為準(zhǔn)，試耐壓不小于13.0MPa?？卓诎苍O(shè)高壓閥門(mén)和防噴止水器，杜絕打鉆施工期間出大水造成水害事故。鉆孔終孔止于L8灰?guī)r底面下垂距35m，特殊情況下，可視孔內(nèi)涌水量大小酌情增加終孔深度，如果L8灰底面以下水量不大于10m3/h，水壓與L8灰一致，就可以結(jié)束鉆孔施工，進(jìn)行注漿。底板注漿鉆孔施工結(jié)束后先進(jìn)行一定時(shí)間的放水后方可進(jìn)行注漿，注漿前先對(duì)注漿管路進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。注漿時(shí)孔口需安裝雙壓力表進(jìn)行觀測(cè)，先注稀漿，再逐漸加大濃度，鉆孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：孔口壓力達(dá)到10.5～13.0MPa,以二檔（3.5m3/h）位結(jié)束，粘土水泥漿濃度控制在1.15～1.2t/m3之間。所有鉆孔注漿結(jié)束后必須重新透孔，檢驗(yàn)注漿效果，然后進(jìn)行井下封孔。注漿盡量用粘土水泥漿，增大粘土用量，在斷層破碎帶、出水點(diǎn)等需要增加加固強(qiáng)度的地方可以考慮加大水泥用量或者用純水泥漿注漿。2．?dāng)鄬蛹庸糖闆r。根據(jù)送巷時(shí)收集的地質(zhì)資料分析，工作面揭露一條正斷層D41：走向48°、傾向138°、傾角70°、落差0.2m。施工時(shí)沿?cái)鄬友由煺换蛐苯环较蚴┕さ装寮庸炭?個(gè)，分別為軌順18-4、軌順西11-1、軌順西11-2、軌順西11檢1。軌順18-4孔水量8m3/h，注粘土干料,52.1t,水泥18.6t；軌順西11-1孔水量6m3/h，注粘土干料80.1t,水泥28.6t；軌順西11-2孔，水量30m3/h，注粘土干料26.9t,水泥9.6t；接著施工了軌順西11檢1孔水量8m3．頂板基巖及沖積層底部富水性探查情況工作面上、下巷掘進(jìn)至開(kāi)切眼位置后，根據(jù)頂板物探結(jié)果，對(duì)上下巷頂板富水異常區(qū)進(jìn)行了頂板基巖探查，施工頂板孔24個(gè)，揭露最大基巖厚度52.8m,最薄處38.63m,自開(kāi)切眼向外逐漸增厚，最大水量29m3/h（西12頂3孔）。可以看出，11211工作面頂板基巖及風(fēng)化帶、沖積層底部部分區(qū)域富水性較強(qiáng)。4．該工作面預(yù)計(jì)上巷頂板涌水量約28m3/h，下巷頂板涌水量約50m3/h，工作面回采期間頂板水量會(huì)逐漸增大，預(yù)計(jì)工作面頂板最大水量230m3/h，預(yù)計(jì)底板L8最大涌水量為340m3/h,正常涌水量5.頂板基巖層厚度要探查清楚，按照規(guī)定保留足夠的巖柱，防止?jié)⑸?、潰泥事故?.兩巷鉆場(chǎng)要提前支護(hù)加固，底板鉆孔孔口管要提前妥善處置，防止回采過(guò)程中孔口管松動(dòng)造成人為導(dǎo)水通道。7．需加強(qiáng)供電、排水、疏水系統(tǒng)管理，按照預(yù)計(jì)水量安設(shè)足夠能力的排水泵。工作面所用的水泵設(shè)備必須采用雙回路供電，防止因停電造成水淹工作面，排水工作必須設(shè)專職固定人員。七、結(jié)論1、校驗(yàn)孔、設(shè)計(jì)終孔等執(zhí)行情況，現(xiàn)場(chǎng)記錄的完整與準(zhǔn)確性11211工作面各個(gè)鉆孔鉆探工程施工結(jié)束后，由地測(cè)科和施工單位共同進(jìn)行鉆孔驗(yàn)收，包括鉆孔各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)、巖芯采取情況、原始記錄、鉆孔深度、水量、水壓等，所有鉆孔均符合要求。2、注漿改造前后物探對(duì)比情況11211工作面初采300m段注漿改造前、后主要含水層（L8灰?guī)r含水層）均不存在低阻異常區(qū)，符合要求。3、工程設(shè)計(jì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的執(zhí)行與完成情況11211工作面初采250m段所有鉆孔均嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的技術(shù)參數(shù)施工結(jié)束，鉆孔方位、傾角、套管長(zhǎng)度、耐壓試驗(yàn)壓力、終孔深度、注漿量及封孔質(zhì)量均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，單孔注漿效果評(píng)價(jià)合格率達(dá)到100%。4、鉆孔注漿情況根據(jù)《焦煤地字（2011）422號(hào)文件》要求：注漿量大于100t（干料）/60m3/h（涌水量），即注漿干料與涌水量比大于1.67，則為合格，否則不合格。11211工作面初采250m段共施工底板加固鉆孔72個(gè)，合計(jì)進(jìn)尺9671m，鉆孔總涌水量為835.3m3/h，注入粘土水泥漿16584.628m3。折合干料：水泥1430.53t，粘土3888.584t，合