第一章、礦井概況及水文地質(zhì)情況
一、水害調(diào)查的目的與任務(wù)
根據(jù)《關(guān)于下發(fā)〈山西離柳焦煤集團(tuán)有限公司煤礦防治水專項(xiàng)治理工作實(shí)施方案〉的通知》(離柳焦煤行字【2012】14號)文件精神，進(jìn)一步查清本礦區(qū)范圍內(nèi)的水害情況，為礦井防治水工作提供可靠的資料，為探放水設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，確保我礦采掘活動的安全。經(jīng)礦務(wù)會研究決定組織技術(shù)人員對礦區(qū)范圍內(nèi)的水害情況進(jìn)行一次全面細(xì)致的調(diào)查，對存在的問題及時(shí)整改，有效防止我礦水害事故發(fā)生。
2012年5月份通過對礦井水文地質(zhì)資料的搜集、礦井涌水量的調(diào)查分析，相鄰礦井的資料搜集，編寫此報(bào)告。
二、礦井概況
1、交通位置：
楊家梁煤礦位于鄂爾多斯高原南部伊金霍洛旗納林陶亥鄉(xiāng)，距包府公路約10公里。由礦區(qū)至213省道、包神公路;至新廟、準(zhǔn)格爾召、伊旗(阿鎮(zhèn))均有公路相通。再加上北部的109國道、210國道，故其礦區(qū)周圍的交通交通條件便利。
2、自然地理?xiàng)l件
①地形地貌
井田地處內(nèi)蒙古東勝南部，鄂爾多斯南部高原區(qū)，區(qū)內(nèi)地形總體上是丘嶺，井田表層由土層覆蓋，山體侵蝕切割嚴(yán)重。井田東北高、西南低，中部相對高、東西兩側(cè)低，最高點(diǎn)位于井田中北部，海拔標(biāo)高1379.4米，最低點(diǎn)位于井田南部束會川邊，海拔標(biāo)高1239米，最大地形標(biāo)高差為140米，一般地形標(biāo)高差為110米左右。區(qū)內(nèi)具有典型的高原侵蝕性丘陵地貌特征，植被稀少，枝狀溝谷十分發(fā)育，地形較為復(fù)雜。
②氣候特征
礦區(qū)屬半沙漠、干旱~半干旱高原大陸性氣候，陽光輻射強(qiáng)烈，日照豐富。春季少雨多風(fēng)，夏季炎熱，秋季多雨涼爽，冬季寒冷漫長。年平均氣溫6.2℃，最高氣溫36.6℃(1975年7月22日)，最低氣溫-29.6℃(1961年2月11日)，年平均降水量350毫米，且多集中在7、8、9三個(gè)月內(nèi)。年平均蒸發(fā)量2492.1毫米，為年降水量的7倍。最大凍土深度2.04米。冬春季節(jié)多刮西北風(fēng)，夏秋季節(jié)多刮東南風(fēng)，平均風(fēng)速3.2米/秒，最大風(fēng)力8級，最大風(fēng)速達(dá)24米/秒。
③水系溝谷
位于井田西界的束會川是本井田西部邊緣最大的溝川，束會川的支溝朱開溝、阿及曼溝分別位于井田北西、南東兩側(cè)，故井田基本上是西、北西、東南三面環(huán)溝。井田東部有一呈北東～南西向的高地，為一小型分水嶺。這些溝壑在旱季一般無水，但在風(fēng)雨季節(jié)可形成短暫的洪流，且具歷時(shí)短，流量大的特點(diǎn)，大氣降雨經(jīng)支溝分別流入井田西北部的朱開溝和東南部的阿及曼溝后由北向南流入束會川，在經(jīng)束會川由西北向南東流入勃牛川匯入陜西省境內(nèi)的窟野河后注入黃河。
3、礦井開采概況
根據(jù)楊家梁煤礦改擴(kuò)建初步設(shè)計(jì)安全專編變更說明，楊家梁煤礦井田面積8.5401km2，開采煤層為4號煤和5號煤，主要開采5號煤， 礦井設(shè)計(jì) 可采儲量為15.485Mt，技改后設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力0.6Mt/a，礦井服務(wù)年限19.86a，采用平硐-斜井聯(lián)合開拓，走向長壁綜合機(jī)械化采煤，全部垮落法管理頂板。
井口位置選擇在通向現(xiàn)楊家梁礦井公路的山脊西側(cè)，利用平整山脊形成工業(yè)廣場。設(shè)計(jì)采用三個(gè)井筒，即主膠帶機(jī)平硐運(yùn)煤，副平硐擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)任務(wù)，回風(fēng)斜井擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)任務(wù)。
煤層傾角為1～3°，非常平緩，東、西、南三周煤層不同程度的受沖刷、侵蝕、切割，因此主要運(yùn)輸大巷和膠帶機(jī)大巷只能近南北向布置，在井田中部，由東西兩側(cè)回采，集中到中部大巷向外運(yùn)輸，運(yùn)輸環(huán)節(jié)經(jīng)過多次優(yōu)化，取消了傳統(tǒng)的水平運(yùn)輸大巷。
礦井初期開采5號煤層，工作面傾斜長150m，煤層厚1.56m.采用綜合機(jī)械化長臂后退式回采。
4、煤的自燃
井田內(nèi)煤主要為低變質(zhì)的不粘煤，煤中絲炭含量高，吸氧性強(qiáng)，煤中水分含量低，揮發(fā)分產(chǎn)率高，化學(xué)活性好，自燃發(fā)火傾向強(qiáng)。根據(jù)調(diào)查資料，東勝煤田煤的自燃發(fā)火期為40～60天，與煤堆的堆積高度、堆積方式有關(guān)。各煤層還原樣與氧化樣之差△T1-3為15～21℃(>12)，著火溫度T1<350℃，其自燃等級傾向?yàn)橐鬃匀济?。因此采出的煤?yīng)注意堆放方式，縮短存放時(shí)間，避免因煤的自燃而造成經(jīng)濟(jì)損失和污染環(huán)境。
5、周邊礦井
楊家梁礦西北部為育才煤礦，東北部為忠華煤礦，東部和南部邊界不存在與其他礦井相鄰的情況。
三、礦井水文地質(zhì)情況
1、井田水文地質(zhì)類型的劃分及復(fù)雜程度評價(jià)
井田內(nèi)直接充水含水層和間接充水含水層的含水空間以孔隙為主，裂隙次之，其他各含水巖組富水性均很弱(q<0.1升/秒·米)。據(jù)周邊育才煤礦、忠華煤礦及本礦水文地質(zhì)調(diào)查，生產(chǎn)期礦井涌水量5～8米3/小時(shí)，最大涌水量8～10米3/小時(shí)。故將井田水文地質(zhì)類型確定為第一～二類第一型，即孔隙裂隙充水礦川，水文地質(zhì)條件為簡單型。
2、本礦主采5號煤層，因此本次水文地質(zhì)應(yīng)重點(diǎn)研究5號煤層的直接充水含水層。
(一)地表水
區(qū)內(nèi)水系較為發(fā)育，基本上三面環(huán)川，西界有石灰川、束會川，東有納林溝和哈拉慶川，南有束會川、勃牛川。井田西部邊界為石灰川及其支溝，東部邊界為石灰川的次一級溝谷納林溝。所有這些溝谷均屬束會川和勃牛川流越，多為間歇性河流，旱季一般干涸無水或有溪流，但暴雨過后可形成洪流，水流總體由北向南經(jīng)石灰川、束會川流入勃牛川，而后向南匯入陜西省境內(nèi)的窟野河，最終注入黃河。
(二)含水層
區(qū)內(nèi)含水巖組可劃分為以下兩大類：松散巖類孔隙潛水含水巖組和碎屑巖類孔隙、裂隙潛水～承壓水含水巖組，分述如下：
①松散巖類孔隙潛水含水巖組：
該含水巖組巖性主要為沖洪積砂礫石。沖洪積沙礫石主要分布于區(qū)內(nèi)朱開溝及其支溝溝底。該含水巖組富水性一般較弱，水位、水量受降水影響較大。一般在雨季水量明顯增加，旱季銳減，個(gè)別泉、井甚至干涸。
②碎屑巖類孔隙、裂隙潛水～承壓水含水巖組
本區(qū)由于受新生代以來的剝蝕，延安組上部地層大面積被剝蝕，現(xiàn)僅殘存了侏羅系延安組中下部及三疊系延長組地層。因此區(qū)內(nèi)僅存的碎屑巖類含水巖組為延安組和延長組。
A、侏羅系延安組含水層組
據(jù)有關(guān)勘探區(qū)資料分析，該含水巖組水位埋深67.54～106.19m，水位標(biāo)高1200.51～1295m，單位涌水量q=0.000431～0.00241L/sm，滲透系數(shù)K=0.00541～0.00715m/d,含孔隙、裂隙潛水，局部為承壓水，富水性弱。
B、三疊系延長組含水巖組
延長組在本區(qū)廣泛分布，巖性以灰綠色中、粗粒砂巖為主，夾砂質(zhì)泥巖及泥巖。但由于其巖性膠結(jié)致密，裂隙發(fā)育一般較差，富水性不強(qiáng)。
第二章 礦井水害調(diào)查報(bào)告
一、調(diào)查時(shí)間：二0一二年六月一日
二、參加調(diào)查人員：
郭 帥 張志鵬 武明菲 王建鵬 郭 鋼 郭亞俊
三、調(diào)查路線：
工業(yè)廣場→忠華煤礦→育才煤礦→朱日根溝→諾木圖溝→趙家塔→石灰川→炭窯渠→高家梁→阿吉爾瑪溝→回到礦
四、調(diào)查方式
1、對老窯和小窯的封閉情況，井口位置、方向、深度及井下巷道和方向等進(jìn)行詢問、調(diào)查，走訪了解記錄;并對各老窯采空區(qū)(老井老巷道)相對應(yīng)地面進(jìn)行排查。
2、與本礦的舊礦長、舊總工程師取得聯(lián)系，掌握本礦的舊水文地質(zhì)資料及圖紙等相關(guān)資料，詳細(xì)了解本礦井田范圍內(nèi)水文地質(zhì)情況。
五、調(diào)查情況
1、相鄰老窯情況
區(qū)內(nèi)小窯多為平硐開拓或露天開采。多數(shù)采4#、5#煤層，從1998年開始，采4#、5#煤層的小窯逐漸增多，主要開采5#煤。一般是沿傾向掘進(jìn)100～300m后，再沿煤層走向掘進(jìn)，采用后退式開采。巷道有不同程度的坑木支護(hù)，多數(shù)小窯有絞車提升設(shè)備、抽水設(shè)備，使用礦燈照明，自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)都有，2003年整合礦井后，本礦西北部與育才煤礦相鄰，東北部與忠華煤礦相鄰。育才煤礦和忠華煤礦對本礦不造成威脅。在我礦井田內(nèi)部有原勝利煤礦，2007年將其關(guān)閉，對本礦也不造成威脅。
2、煤層露頭及地表水系調(diào)查
區(qū)內(nèi)水系較為發(fā)育，基本上三面環(huán)川，西界有石灰川、束會川，東有納林溝和哈拉慶川，南有束會川、勃牛川。多為間歇性河流，旱季一般干涸無水或有溪流，但暴雨過后可形成洪流，水流總體由北向南經(jīng)石灰川、束會川流入勃牛川，而后向南匯入陜西省境內(nèi)的窟野河。
3、老空積水情況：
(1)本礦沿5#煤層從南到北分布有3個(gè)小煤窯，現(xiàn)都已閉坑無法入井調(diào)查，用GPS測量得知3個(gè)民采老窯的坐標(biāo)，未能正確計(jì)算采空區(qū)水積水情況。采礦時(shí)應(yīng)防止誘發(fā)該老井積水導(dǎo)致采區(qū)突水事件發(fā)生。
3個(gè)民采老窯井口坐標(biāo)
序號XY
1438152337440296
2438099837440423
3438091737440442
(2)根據(jù)2011年12月的《鄂爾多斯地方煤礦“十二五”期間開采區(qū)域內(nèi)采空區(qū)及積水范圍——內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田伊金霍洛旗楊家梁煤礦綜合勘查成果報(bào)告》分析，在我礦井田范圍內(nèi)有兩處含水異常區(qū)。其大致坐標(biāo)為：
XY
積水區(qū)438062037440750
富水區(qū)438050037440350
四)地面塌陷情況：通過對上述老窯大概開采位置和勝利煤礦采空區(qū)相對應(yīng)地表進(jìn)行踏查，未發(fā)現(xiàn)有裂縫和塌陷。
六、礦井水患分析
1、水患類型
造成礦井水害的水源有大氣降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其儲水空隙特征又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水等。
本礦屬水文地質(zhì)條件簡單的礦床，礦井水害類型主要有采空區(qū)積水、大氣降水、地表水。
2、突水水源
突水水源主要為采空區(qū)積水，小窯水、地表水、裂隙水。
3、礦井水害威脅程度分析
根據(jù)以上可見，本礦屬水文地質(zhì)條件簡單，礦井受采空區(qū)(老窯)積水威脅不大。
七、目前礦井需防范的水患
1、礦井主井、副井和風(fēng)井井口均高于當(dāng)?shù)氐淖罡吆樗粯?biāo)高，無洪水潰入井下的水患，但在雨季強(qiáng)降雨時(shí)，必須注意井口后背山坡集水灌入井下，要在雨季前清挖好泄水溝。
2、大氣降水：大氣降水主要通過頂板所存在的裂隙向巷道和采空區(qū)內(nèi)滲漏，其直接充水強(qiáng)度和降水的強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系。雨季時(shí)，大氣降水會形成山洪水通過地面連通的線部開采的老窯老空，塌陷或崩塌的井口(井筒)直接潰入其井下，對礦井構(gòu)成威脅，必須保持警惕，值班人員在降大雨或大暴雨時(shí)，必須通知井下人員撤到地面。
3、必須嚴(yán)格執(zhí)行“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采“的探防水原則和“物探先行、鉆探驗(yàn)證、化探跟進(jìn)”的綜合探測手段，并做到有疑必停，待采取防范措施，處理安全后再作業(yè)。
4、含水層水：在遇到斷層帶、裂隙破碎帶和塌陷區(qū)等時(shí)，除其本身含有一定的涌水外，極有可能與采空區(qū)積水有導(dǎo)水通道，揭露時(shí)形成一定的突水，甚至引發(fā)透水，應(yīng)高底重視。
