第一節礦井水文地質條件分析
一、地層
礦區內出露地層有第四系(q)、三疊系下統大冶組(tldy)、二疊系上統長興組(p2ch)、下窯組(p2x)、龍潭組(p2l)、二疊系下統茅口組(p1m)、棲霞組(p1q)。現將井田地層由新至老分述如下：
1、第四系(q)
岩性主要為黃色亞粘土、亞砂土夾矽質灰岩、灰岩及泥岩碎塊，主要分布於井田北西、南東邊緣的緩坡部位。厚0.00～10.00m。
2、三疊系下統大冶組(t1dy)
按岩性組合特徵分為三段。本組地層總厚度》1 5 0m。
①大冶組第三段(t1dy3)：灰色中厚層狀灰岩。
②大冶組第二段(t1dy2)：粉紅色薄～中層狀泥灰巖。
③大冶組第一段(t1dyl)：黃綠色、綠色薄層狀鈣質頁岩。
3、二疊系上統長興組(p2ch)
按岩性組合特徵可分為上、下兩段。
①長興組上段(p2ch2) ：白色～灰白色厚層狀白雲岩，粗粒結晶結構，風化後表面粗糙。厚44.0m。
②長興組下段(p2chl)：上部為淺灰～灰色中厚層～厚層狀含矽質結核灰岩，結核呈不規則的團塊狀，分布不均勻，微粒結構；下部為淺灰～深灰色中厚層狀灰岩類薄層狀矽質灰岩條帶，微粒結構，風化後表面呈褐紅色，底部為灰岩與條帶狀矽質灰岩互層，且水平層理發育。厚138.
03m。
4、二疊系上統下窯組(p2x)
按岩性組合特徵可分為上、下兩段。
下窯組上段(p2x2) ：黑灰色～黑色薄層狀白雲質、灰質泥岩，泥晶結構，節理較發育，含菊石化石，頂部為炭質頁岩，底部夾2～4層薄層狀灰岩。厚14.76m。
②下窯組下段(p2x1) ：上部為灰白色白雲岩，微粒結構，厚1.30～3.
60m，中部為淺灰色～灰色厚層狀含矽質結核灰岩，矽質結核呈不規則團塊狀；下部為灰～灰黑色生物碎屑泥岩夾1～2層含生物碎屑灰質白雲岩。厚40.65m。
5、二疊系上統龍潭組(p21)
上部為炭質泥岩，厚0.05～0.20m，其下為煤層，厚0.
55～1.51m，煤層之下為含黃鐵礦炭質泥岩，厚0.10～0.
20m，再下部為含黃鐵礦高嶺石粘土巖。厚1.3～4.
8m。6、二疊系下統茅口組(p1m)
灰白色、淺灰色厚層狀灰岩，含生物碎屑，生物結構，縫合線構造，頂部含有星點狀黃鐵礦。厚度》180m。
7、二疊系下統棲霞組(p1q)
上部為深灰色厚層狀瘤狀灰岩，瘤狀體為有機質鈣質，泥質組成，區域性夾薄層狀炭質灰岩，中部為黑色厚層狀灰岩，含少量燧石結核，下部黑色有機質瘤狀灰岩與炭質頁岩構成互層。厚度》97m。
詳見圖2-1-2煤系地層綜合柱狀圖。
圖煤系地層綜合柱狀圖
二、構造
(一)區域地質概況
礦區位於咸豐向斜北西翼、咸豐壓扭性斷裂破碎帶的北西側，井田內為一殘留的次一級向斜構造，向斜南東翼地層被咸豐斷裂帶所破壞和改造，靠近軸部尚保留一部分地層，向斜北西翼地層為礦區主要賦礦（煤）地層，呈帶狀北東向分布，地層傾向南東，但由南向北有所變化，地層走向由南東漸轉向北東，南部地層產狀傾向140°～150°，傾角20°；中部地層產狀傾向100°，傾角27°；北部地層產狀傾向34°～70°，傾角10°～20°。區內i號勘探線及其附近處於構造小隆起帶，岩層及煤層傾角變大，一般在40°左右。由於礦區位於咸豐壓扭性斷裂破碎帶北西邊緣，斷裂構造發育，礦區周圍及其內部主要斷裂構造共計五條，現分述如下：
①f1斷層：分布在礦區東緣，南起劉家巖，北至大河寨一帶，走向北東30°，斷距較大，致使二疊系上統及三疊系下統地層與泥盆系上統及志留系上統等老地層直接接觸，斷層面傾向北西，傾角為6 5°，為一壓扭性斷層。
②f2斷層：分布在礦區北端李家田一帶，走向北東，傾向南東，傾角不明，亦為壓扭性斷層。
③f3斷層：分布在礦區西部老鴉坑一帶，走向北東10°，性質不明，此斷層位於煤層露頭線之外，因此對礦區無影響。
④f4斷層：分布於三號鑽孔附近，向南與f1以銳角相交，斷層面傾向南西，傾角為80°左右，向北尖滅，長度約為1000m，此斷層在一號勘探線上煤層底板垂直斷距為29m，在0號勘探線上煤層底板垂直斷距為43m。
⑤f5斷層：分布在二號與三號鑽孔之間，即大坑一帶，向南推斷(因浮土掩蓋)亦以銳角交於f1之上，斷層面傾向北西，傾角為70°左右，向北尖滅，長度為1200m，此斷層在i號勘探線上煤層底板垂直斷距為15.1m，在o號勘探線上煤層底板垂直距38m左右，致使zk20鑽孔之煤層底板提高40m左右。
綜上所述，井田內褶皺形態簡單，斷層f1、f2、f3構成了井田自然邊界，斷層f1對煤層起了一定的破壞作用，但分布在井田的東緣且長度有限，對上山煤層無影響，f1斷層使東側煤層底板提高40m左右(zk20煤層底板比zk2提高36.15m)，為本區增加了部分上山煤，所以區內斷裂構造對煤層的破壞作用不大。
綜上所述，礦區構造複雜程度應屬中等。
水文地質
1、含水層
（1）上二疊統長興組上段（p2ch2），地表岩溶窪地，岩溶裂隙、落水洞均很發育，地下岩溶裂隙、溶洞發育，岩溶率為0.63～16.89%，含弱岩溶裂隙潛水，水量甚小（小於1公升/秒）。
（2）上疊統下窯組下段（p2x1）為含結核灰岩，地下岩溶裂隙溶洞很發育，岩溶率為1.52～30.39%，含岩溶裂隙溶洞水，地表露頭甚少，為侵蝕基準面以上礦坑充水之主要含水層，補給源為匯水區大氣降水之滲水，湧水量0.
08～3.85公升/秒。
（3）下二疊統茅口～棲霞灰岩組，為礦層底板以下之重要含水層，含豐富的岩溶溶洞水，湧水量9.49～568.97公升/秒。
2、隔水層
主要隔水層有下窯組上段（p2x2）含矽質、灰質薄層狀泥岩，在無斷裂影響情況下，普遍起隔水作用，次為下窯組下段含生物碎屑泥灰巖，厚3-9公尺與煤層直接接觸；礦層為層狀連續分布，為塊狀粉狀煤不含水，底板為高嶺石粘土巖，無斷裂影響情況下尚能隔水。
3、礦床充水因素分析
礦山範圍內無大的地表水體，礦井充水因素主要有五個，一是地表水、二是大氣降水、三是含水層、四是老窯積水、五是井下突水。
地表水：礦區內有的季節性小溪溝，雨季時溪溝水將通過採動裂隙滲入礦井，成為地下水的補給源，同時是礦井水的間接補給源。
大氣降水：大氣降水是礦井主要的充水**，它通過採空塌陷裂隙滲透進入礦井，據該礦多年觀測，洪水季節礦井明顯增大，在正常湧水量的4倍左右。
含水層：前已述及，礦區內含水層主要為茅口石灰岩和長興石灰岩，地下水型別為岩溶裂隙水，石灰岩含水性強，因此岩溶含水層水是礦井重要充水因素之一。
老窯積水：老窯及採空區水是礦井生產中的主要充水因素，因此，礦井在開採期間，應加強探放水措施，堅持「**預報、有疑必探、先探後掘、先治後採」的原則，防止老窯穿水事故的發生。
採用湖北省第二地質大隊針對礦井湧水量的說明，礦井正常湧水量為258.0m3/h，最大湧水量為645.0m3/h。。
第二節探放水設計及安全措施
根據「有掘必探，先探後掘，先治後採」的原則，制定本安全技術措施。
一、探放水原則及出水預兆
1、探放水原則
「有掘必探、先探後掘，先治後採」是防治水害的基本原則。凡是新開拓的區域和受水害威脅的地區，都必須堅持這一原則。遇到下列情況都必須探水掘進。
⑴礦井新開拓區域或新布置的巷道。
⑵接近含、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時。
⑶開啟隔離煤柱放水時。
⑷接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等連通的斷裂構造帶時。
⑸接近有出水可能的鑽孔時。
⑹接近有水的灌漿區時。
⑺受底板強承壓含水層威脅的採煤工作面。
⑻接近其它可能出水（突水）地點時。
2、工作面出水預兆
煤壁掛汗：溫度下降，空氣變冷，霧氣產生；煤層發潮、暗沉沉有害氣體增高，呼吸困難，頭痛；頂、地壓加大，底板鼓起並有滲水、淋水；出現壓力水流並有「嘶、嘶」水叫聲；巷道掛紅，有異味等出水預兆情況，必須立即向礦排程室匯報撤出人員等候處理。
二、探水鑽孔設計
1、因三採區+680運輸平巷、水幫浦房（水倉）及軌道下山均布置在岩層中，故主要預防頂板岩溶裂隙水，因而布置三組鑽孔，每組鑽孔2個，共計6個鑽孔。（詳見鑽孔布置圖）
2、每個鑽孔的套管長度不小於10m。
3、預計前方有帶水壓的含水層時，探水孔必須安設套管。孔口套管必須用封孔劑固孔，而且必須進行耐壓試驗，耐壓試驗不小於4mpa，穩定時間不小於30分鐘。
4、對水壓高於1 mpa且水量較大的積水或強含水層進行探放水時，孔口應安設防噴逆止閥。
5、探得水壓高於2mpa、水量大於60m3／h，需長期保留時，孔口應使用雙水門，下門備用。
三、鑽機安裝規定：
1、加強鑽場附近的巷道支護，並在工作面迎頭打好堅固立柱和擋板。
2、清理巷道挖好排水溝，探水鑽孔位於巷道低窪處時，必須配備與探放水相適應的排水裝置。
3、在打鑽地點或附近安設專用**。
4、測量和探放水人員必須親臨現場，依據設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度以及鑽孔數目。
四、探放水施工中的技術要求
（一）探水技術要求
1、鑽進時應準確判別煤、岩層厚度並記錄換層深度。
2、鑽進時，發現煤巖鬆軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鑽等現象時，必須立即停鑽，記錄其孔深並同時將鑽桿固定。要立即向礦排程室匯報，及時採取措施，進行處理。
3、鑽進中發現有害氣體噴出時，應立即停止鑽進、切斷電源，將人員撤到有新鮮風流的地點。立即報告礦排程室，採取措施。
4、鑽孔內水壓過大或噴高壓水時，應採用反壓和防噴裝置的方法鑽進，應有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施：
5、背緊工作面，在攔板外面加設頂柱或木垛，必要時還應在頂、底板堅固地點砌築防水牆，之後方可放水。
6、對於水壓大於2mpa，中間要穿過煤層的探斷層水鑽孔，在打穿斷層或含水層前，還應下第二層孔口管並超過煤層1 m以上。
7、在探水孔施工中，見到含水層、斷層、陷落柱和積水區之前，應停止鑽進，安好水門後再繼續鑽進。
探放水安全措施
1 探放水工作必須有專人負責，所有參加探放水的工作人員都必須熟悉探放水設計及安全措施。2 探水時應保持有足夠合格的坑木 板材 木楔 麻繩 錘子 放水管 截水門等材料和工具。3 探水前應加固巷道和探水工作面支架。4 清理好巷道，保證安全退路暢通無阻，坡度在20度以上傾斜巷道要設梯子和扶手。5 保證排水...
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