潘三煤矿矿井涌水量预计及评价

作者:未知

  摘 要:文章通过潘三煤矿自资源勘探以来各时期获取的相关地质与水文地质、出(突)水、矿井和井筒涌水量及水位动态观测等资料,并进行了全面系统的分析。参考利用了《潘三煤矿矿井地质报告(修编)》(2014)及《潘三煤矿矿井水文地质类型划分报告》(2016)相关水文地质资料,对矿井二水平各块段开采时的涌水量进行了预计。
  关键词:涌水量;比拟法;涌水量预计
  中图分类号:TD742.1 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)19-0056-02
  Abstract: Based on the dynamic observation data of geology and hydrogeology, water inrush, water gushing and water level in Pansan Coal Mine since resource exploration, this paper makes a comprehensive and systematic analysis of the data obtained in each period since resource exploration in Pansan Coal Mine. With reference to the relevant hydrogeological data of "Pansan Coal Mine Geological Report (revised edition)" (2014) and "Pansan Coal Mine Hydrogeological Type Classification report" (2016), the water inflow during mining in the second level of the mine is estimated.
  Keywords: water inflow; analogy method; water inflow prediction
  1 矿区概况
  潘三矿位于淮南市潘集区,距洞山约34公里,距凤台县城约15公里,地理坐标为东经116°41′45″~116°48′45″,北纬32°47′30″~32°52′30″。潘三矿井田东起第九勘探线,西至十五勘探线;东与潘一矿毗邻,西与丁集矿相接,北边界东段以F1-3断层为界,西段为潘四东井田南边界,南部以13-1煤-900m等高线地面投影为界,东西走向长9.6km,南北倾向宽5.8km,面积54.3km2,区内无小煤窑及老窑。
  2 矿井涌水量现状及分析
  矿井投产以来,自1993年1月至2016年11月,潘三煤矿对矿井涌水量进行了连续系统观测,据观测数据统计,最小涌水量为135.30m3/h,最大涌水量为482.6m3/h。其中最大涌水量482.60m3/h是 2010年2月因原西风井井壁破裂出水而造成的;其次417.1m3/h是2007年西一B组煤采区12318工作面回采时顶板砂岩出水所致。正常情况下矿井涌水量为135.3~370.4m3/h。
  3 采区及涌水量预计水平划分
  3.1 一水平采区划分
  潘三煤矿一水平自动向西划分5个采区,并全部打开,东四采区、东三采区、西一采区、西二采区、西三采区。
  3.2 二水平采(盘)区划分
  潘三矿-817m二水平分为东一采区、东二采区及西翼采区,主要开采13-1和11-2煤层。
  3.3 涌水量预计水平(块段)
  本次二水平涌水量预计以13-1煤底板等高线图为底图,以13-1煤底板等高线为界线,分为5个水平(块段),具体是:
  -650m水平:东自潘三矿与潘一井田边界,西至丁集井田边界;北自煤层露头,南至-650m底板等高线。
  东翼-650~-817m块段:东自潘三矿与潘一井田边界,西至十一~十二勘探线及工广煤柱;北自-650m底板等高线,南至-817m底板等高线。
  西翼-650~-810m块段:东自十一~十二勘探线及工广煤柱,西至丁集井田边界;北自-650m底板等高线,南至-810m底板等高线。
  东翼-817~-900m块段:东自潘三矿与潘一井田边界,西至工广煤柱;北自-817m底板等高线,南至-900m底板等高线及矿权边界。
  西翼-810~-900m块段:东自工广煤柱,西至丁集井田边界;北自-810m底板等高线,南至-900m底板等高线及矿权边界。
  3.4 涌水量统计
  根据潘三矿井二水平开拓布局及上述二水平开采块段划分,拟采用地下水动力学法和潘三矿-650m一水平开采实际面积、涌水量比拟法,分别预计-900m水平及东翼-650~-817m、西翼-650~-810m、東翼-817~-900m、西翼-810~-900m区间矿井涌水量。具体如下。
  3.5 比拟法
  3.5.1 采用公式
  公式中各字母的含义及单位:F0-生产矿井实测水平开采面积(m2);Q0-生产矿井实测水平涌水量(m3/h);Q-预计水平涌水量(m3/h);S-水位降低值(m);F-预计水平开采面积(m2)。
  3.5.2 参数选择
  据2013年~2016年矿井涌水量实测资料,一水平(-650m)正常值取112.90m3/h,最大值取248.78m3/h(包括一水平C组煤砂岩裂隙水、井筒出水及生产用水),比拟法预计二水平及各块段正常及最大涌水量,实际开采、水位降深参数选取列于表1。
  3.5.3 涌水量计算
  将表3参数及正常、最大涌水量选取值,代入公式(3-1),计算获得各水平、块段正常与最大涌水量。计算结果列于表2,可详见之。   4 涌水量評价
  本报告采用地下水动力学法与比拟法两种方法对潘三矿各水平及二水平东西翼块段涌水量进行了预计。两种方法预计涌水量正常值比较接近,并与-650m一水平开采实际涌水量值反算渗透系数参数计算结果最大相差33m3/h以内;涌水量最大值,地下水动力学预计结果较比拟法预计结果偏小,最大小174.55m3/h,较-650m一水平开采实际涌水量值反算渗透系数参数计算结果最大小98m3/h。
  5 结论及建议
  报告系统收集了潘三矿井勘探与生产建设各时期所获取的地质、水文地质资料,以及矿井投产以来涌水量观测资料,经充分分析,预计了二水平及各块段矿井正常和最大涌水量。
  综合地下水动力学法和比拟法涌水量预计结果,经对比分析,建议采用比拟法预计结果,作为二水平及相应块段开采排水系统的设计依据。即:
  西翼-650~-810m区间:正常涌水量105.9m3/h,最大涌水量233.4m3/h;
  东翼-650~-817m区间:正常涌水量73.0m3/h,最大涌水量161.0m3/h;
  西翼-810~-900m区间:正常涌水量77.8m3/h,最大涌水量171.4m3/h;
  东翼-817~-900m区间:正常涌水量46.7m3/h,最大涌水量102.9m3/h;
  西翼-650~-900m区间:正常涌水量136.0m3/h,最大涌水量299.6m3/h;
  东翼-650~-900m区间:正常涌水量89.7m3/h,最大涌水量197.7m3/h;
  矿井-650~-900m水平:正常涌水量162.9m3/h,最大涌水量359.0m3/h;
  全矿井-900m水平:正常涌水量209.9m3/h,最大涌水量462.6m3/h。
  本报告矿井涌水量预计采用的-650m水平涌水量中含有生产用水,故预计的二水平涌水量中也含有矿井生产开拓时的生产用水。
  参考文献:
  [1]潘三涌水量报告[R].
  [2]国家安监总局.煤矿床水文地质探查工程质量标准[S].2011.
  [3]GB 12719-91.矿区水文地质工程地质勘探规范[S].
  [4]张伟,贲世连.童亭煤矿矿井涌水量估算及评述[J].科技创新与应用,2017(19):78-79.
  [5]孙福勋,张元杰,丁涛.解析法和比拟法在矿井涌水量分析及预测中的应用[J].科技创新与应用,2016(08):34-35.
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