禹州神火隆源矿业有限公司
11011工作面水文地质情况分析报告及水害防治措施
一、工作面概况
1、工作面地面位置
工作面对应地表位于张湾村西南处农田，地表为第四系所覆盖，地势较为平坦，设计巷道最低处与地表间隔167m。
2、井下位置及四邻采掘情况
11011工作面北部为西高村一矿、二矿采空区，南部为本矿11031工作面（未采），西侧为11采区轨道、皮带上山，东侧为矿井井田边界。
3、巷道布置
11011风巷工程359m，工作面开口于原11011工作面二联巷上口，沿二1
煤层顶板，按方位角74°掘进与11011切眼贯通。巷道由西向东为2°～4°上坡。
11011机巷工程量397m，工作面开口于原11011工作面二联巷下口，沿二1煤层顶板，按方位角74°掘进与11011切眼贯通。巷道由西向东为2°～4°上坡。
11011切眼工程量83m，工作面开口于原11011风巷里口，沿二1煤层顶板，按方位角164°掘进与11011风巷。巷道由西向东为15°～17°下坡。 二、地质构造情况
1、工作面主要沿着二叠系山西组二1煤层掘进，二1煤层直接顶为中细粒长石石英砂岩，含白云母及黄铁矿结核。厚度约25m,局部夹二3煤，厚度（）。二1煤底板为深灰色砂质泥岩、泥岩及灰色细粒砂岩或粉砂岩。细砂岩薄层状，含较多小白云母及炭质，含菱铁质结核，夹不规则泥质条带，具波状、透镜状、槽状层理，平均厚5m。煤（岩）层倾角15～17°，平均16°。
2、根据矿井地质报告，结合附近巷道实际施工揭露情况分析，预计工作面掘进范围内无断层，工作面局部底板可能有轻微褶存在。
三、水文地质情况
1、地表水本工作面位于补给径流区，李楼河从工作面上部流过，河流流量随季节性变化在～s之间。地表水会通过冒落裂隙带向深部微弱下渗，由于煤层顶板有厚层砂泥岩隔水层阻隔，因此地表水体对巷道掘进影响微弱。
2、小窑、古空、采空区积水
据以往地测资料及工作面迎头物探报告，工作掘进过程中需穿老巷，可能存在少量积水。工作面北部为西高一村二矿采空区，因该采面开采产生的顶板沉降及裂隙，局部可能有少量顶板砂裂隙水经老巷渗透至工作面，对工作面掘进施工可能有一定影响。
3、其他
无疏水钻孔、暗河、溶洞和导水陷落柱，不接近有积水的灌浆区。 4、主要含水层、隔水层 1）主要含水层
（1）寒武系灰岩岩溶裂隙承压含水层
根据矿井2018年7月竣工的井下寒武系灰岩含水层观测孔（3#孔），寒武系灰岩水水位标高+，渗透系数 m/d，单位涌水量 L/(s·m)，目前该水位标高已降至+。从数据结果看，该含水层相比于勘探时期富水性有所减弱，已经属于弱富水含水层，但在生产过程中，仍要主要防治该含水层通过断层、采动裂隙等通道向矿井突水。
（2）太原组下段灰岩岩溶裂隙承压含水层组
由太原群下段中的L1～L4石灰岩组成，厚～，一般13米左右。其中L1与L2岩溶裂隙发育差且极不均一。在矿区北部露头区可直接接受大气降水和第四系潜水补给，该层上距二1煤层～，为二1煤层底板间接充水含水层。
（3）太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水层组
由太原组上段中的L10～L7石灰岩组成，厚～，平均。其中L7石灰岩层位
稳定，厚度～；L8、L9石灰岩常合并为一层，图所示，矿井西北角石灰岩厚度超过8m，约占矿井面积的5%，其余均小于8m。0534孔抽水试验，水位标高＋，降深，涌水量s，最大单位涌水量 L/(s·m)，渗透系数d；据2003～2007年该矿巷道底板3个突水点资料，水量均小于20m3/h；上述资料均说明太原组上段含水层的富水程度弱。该含水层为二1煤层底板直接充水含水层，一般对开采二
1煤层矿井的安全无大的威协。
另据隆源矿业2018年7月竣工的井下太原组上段灰岩含水层观测孔（1#孔）资料，该孔揭穿太原组上段灰岩时无水。但因太原组上段灰岩含水层为二1煤层的直接充水含水层，在生产过程中，仍要注意观测该含水层水位变化，主要防治该含水层通过断层、采动裂隙等通道向矿井突水。
（4）二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层组
主要由中～粗粒大占砂岩、香炭砂岩和砂锅窑砂岩组成，层位稳定。厚～，平均，矿区西部局部区域厚度超过45m，约占全矿井面积的10%，中部厚度相对较小，小于25m，约占矿井面积的50%。大占砂岩厚～，为二1煤层直接顶板。区内0482、0514、0542三孔在该段循环液漏失量大于1m3/h外，其他钻孔均小于1m3/h。钻孔抽水试验，单位涌水量为～ L/(s·m)，渗透系数～d，水温21℃，水化学类型为HCO3—Ca·Mg、HCO3—Ca·（K+Na）·Mg，矿化度～L，水位标高＋～＋。为富水性弱的裂隙承压含水层。主要接受大气降水和第四系潜水补给，为二1煤层顶板直接充水含水层，在浅部开采煤层时为矿井涌水量构成的主要部分，由于其富水性较弱，在没有强含水层补给的条件下，一般不会对开采二1煤层的矿井安全构成威协。
（5）二叠系下石盒子组砂岩裂隙承压含水层
由该组地层中的中～粗粒砂岩组成，厚度较大，但裂隙一般不发育。钻孔抽水试验，单位涌水量～(s·m)，渗透系数～d，水位标高＋～＋，属富水性弱的裂隙含水层。
（6）第四系潜水含水层
由砂夹砾石、卵石组成，厚0～，一般～，分布面积较广。其中在矿井西北
部李楼河两侧，呈条带状分布，且厚度较大。钻孔抽水试验，单位涌水量为(s·m)，渗透系数d，水位标高＋。为富水性弱偏中等的孔隙潜水含水层。第四系潜水含水层水质良好，水化学类型为HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca，矿化度～L，受大气降水直接补给。对浅部二1煤层开采有一定影响，对本工作面影响不大。
2）隔水层
（1）本溪组铝质泥岩隔水层
石炭系本溪组铝土岩，厚～，平均，一般～。层位稳定，对寒武系灰岩水有一定的隔水作用。但在厚度薄弱处，或遇断层破坏等，将失去隔水作用。
（2）太原组中部砂泥岩段隔水层
主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩组成，平均厚。其中泥质岩类所占比例较大。层位稳定，隔水性能较好，可有效阻隔太原组上、下段灰岩含水层之间的水力联系。
（3）二1煤层底板隔水层
二1煤层底板到L10石灰岩之间有一层岩性为泥岩、砂质泥岩与粉砂岩或中粗砂岩互层。层位稳定，厚～，一般20m左右，在自然条件下阻止二1煤层底板水进入矿井。
（4）二叠系地层中的泥岩和粉砂岩段
二叠系地层中含有大量的泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，厚度大、层位稳定，可有效阻隔各砂岩裂隙水之间的水力联系，对二1煤层开采十分有利。
四、工作面充水因素分析
1、充水水源
11011工作面掘进煤层，其上有多个隔水层的存在，地表水、大气降水对矿井影响不大，地下水为矿井主要充水水源。对工作面掘进有影响的含水层主要有二1煤层顶板砂岩裂隙含水层、太原组岩溶裂隙含水层。寒武系岩溶水的水压较低，正常情况下寒武系含水层对该工作面影响不大。11011风、机巷向东掘进
可能要穿过老巷，会受到老空水影响。
二1煤层顶板直接充水含水层（B4）为中粒砂岩，厚度约25m，为弱含水层，掘进过程中有滴、淋水现象，水量1～5m3/h，预计回采期间随着顶板冒落，水量可能有增大趋势。
特别是上述描述的老巷的动、静态水是该工作面的主要充水水源。 2、充水通道
充水通道主要有两种，渗入性通道和溃入性通道。
1）渗入性通道：水源以较小的流量进入工作面的通道，主要是指细小的裂隙，通过渗入性通道的水量一般较小。通过渗入性通道的水多以淋水、滴水方式进入工作面中。二1煤层顶板砂岩裂隙水多以此种方式进入工作面，预计顶板淋水1～5m3/h。
2）溃入性通道：水源以较大的流量进入工作面的通道，主要是指宽大的裂隙，如构造破碎带以及由于高水压引起的煤层底板隆起所产生的裂隙等。通过溃入性通道的水量一般较大，多以股状方式进入工作面。二1煤层底板岩溶裂隙水主要是通过溃入性通道进入工作面的。当然，渗入性通道有时也可发展成为溃入性通道。工作面掘进过程中如果采空区、老巷动水治理不当，就会造成大的突水事故的发生。 五、工作面突水危险性分析
根据水文地质情况分析，在巷道掘进过程中，太原组上、下段灰岩含水层均不会发生突水事故，预计局部巷道顶板会受滴、淋水影响。
对寒武系灰岩突出危险性进行分析： 1、安全隔水层厚度计算
-100轨道二联巷水文观测孔当前水位，根据水文观测孔资料与区域内水文地质资料进行综合分析，11011机巷最低标高-18m，寒灰水压约为，预测11011工作面二1煤层底板隔水层承受寒灰水压最大约为。
按照《煤矿防治水规定》中附录四公式（4-1）计算安全隔水层厚度。 t=L〔(γ2 L2+8 KpP)1/2-γL〕/4 Kp
式中t-安全隔水层厚度；
P-底板隔水层承受的水头压力，取最大值；
L-巷道宽度；实际巷道宽度4m+破坏影响带宽度(建议一侧加，两侧
掘进工作面水文地质情况分析报告和水害防治措施
