山东省岱庄生建煤矿下组煤水文补勘项目井下钻孔施工组织设计及安全技术措施
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滕东井田东区TDBO3-2号孔施工组织设计
山东省岱庄生建煤矿下组煤水文补勘项目
井下钻孔施工组织设计及安全技术措施
一、工程概况
山东省岱庄生建煤矿始建于1976年,1982年建成投产,原属鱼台县,1984年移交给山东省劳改局,并改为现名。矿井原设计生产能力21万吨/年,1989年进行矿井改扩建,由原来21万吨/年扩建至60万吨/年。2005年12月山东省煤炭工业局核定其年生产能力为100万吨,2006年核定年生产能力为84万吨。
现主采3煤层,3煤层储量已基本开采完毕,为矿井生产接续,矿井计划对下组煤进行水文补充勘探工作,针对下组煤层开采所存在的主要水文地质问题,岱庄生建煤矿特委托山东省煤田地质局第一勘探队施工本次岱庄生建煤矿下组煤水文补勘工程。
山东省煤田地质局第一勘探队根据山东鲁咨招标咨询服务中心提供的《山东省岱庄生建煤矿下组煤水文补勘项目竞争性谈判文件》及矿方技术要求,编制《山东省岱庄生建煤矿下组煤水文补勘项目井下钻孔施工组织设计及安全技术措施》,并组织钻机于施工。
二、地质目的
1、查明12下煤层可采区(位于井田西部块段、尹家洼支断层的上盘、21线以南)上覆三灰的富水性分区规律及相关水文地质参数(水位标高、单位涌水量、渗透性系数、影响半径、水质类型)。
2、查明12下煤层可采区顶板砂岩的富水性分区规律及相关水文地质参数。
3、查明12下煤层可采区八、九灰的富水性分区规律及相关水文地质参数。
4、查明十下灰的富水性分区规律及相关水文地质参数。
5、查明16煤层底板至十四灰之间地层的工程地质参数
6、查明十四灰的富水性分区规律及相关水文地质参数。
7、基本查明十四灰与奥灰的水力联系。
8、基本查明奥灰的水文地质参数。
9、基本查明尹家洼支断层、欢城断层的富、导水性。
10、技术性提交奥灰对开采16煤水患威胁的初步结论性分析。
11、技术性提交十四灰对开采16煤水患威胁的初步结论性分析。
12、技术性提交奥灰对开采12下煤水患威胁的初步结论性分析。
13、技术性提交十四灰对开采12下煤水患威胁的初步结论性分析。
14、技术性提交封闭一二采区大量积水的复排水方案。
15、技术性提交封闭一二采区大量积水对12下煤层开采的安全评估。
三、地层情况
本次工程所涉及到的地层自上而下主要有:山西组、太原组、本溪组及奥陶系,各地层岩性及主要特点分述如下:
二叠系下统山西组():
上段:由杂色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩组成,间夹2~3层灰白色、浅灰色的中砂岩。
下段:含煤2~3层(3上、3下),其中3上、3下煤层为中厚煤层,是本井田的主要可采煤层,之间常为巨厚层状中砂岩或细砂岩,含泥质条带及粉砂岩包体,底部为一层具有浑浊状层理和底栖动物通道的细砂岩、粉砂岩或砂质泥岩。3上煤层结构简单,顶板为砂质泥岩、泥质粉砂岩及泥岩,老顶为细砂岩;底板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩。3下煤层结构较简单,普含一层夹石,岩性为泥岩、炭质泥岩,有时为粉砂岩或砂质泥岩。伪顶为泥岩或砂质泥岩,直接顶为中细砂岩,底板一般为粉砂岩或砂质泥岩。
石炭系太原组(C-PyT):厚度153.80~172.99m,平均160.71m
石炭系本溪组(CyB):平均厚15m。岩性主要为青灰色或紫斑杂色的铝质泥岩和铁质泥岩(俗称山西式铁矿),以此泥岩底作为与下伏奥陶系分界面。本组属滨海平原相、潮坪相及过渡相沉积,与下伏奥陶系呈假整合接触。
奥陶系马家沟组(OM):井田内钻孔最大揭露厚度80.23m。主要是浅灰~灰色厚层状石灰岩,质纯致密,含珠角石化石。
四、施工技术要求
(一)工程布置原则
1、研究和分析现有资料基础上,明确矿井存在的水文地质问题,有针对性布置;
2、根据勘探过程中出现的新问题,及时调整设计。
(二)工程布置
收集分析已有的资料,在对岱庄生建煤矿地质条件、水文地质条件分析的基础上,共布设6个井下钻孔,钻探总工程量预计1260m,放水试验19次,采取水样19件。其钻孔各项技术参数见表3-1,钻孔施工位置由矿方进行测放。
岱庄生建煤矿井下钻孔设计参数一览表表3-1
钻孔
编号
开孔位置
开孔层位
终孔
层位
终孔深度(m)
放水任务
三灰
12煤顶砂
八、九灰
十下灰
十四灰
奥灰
放1
维修洞室
3煤层底板
十四灰
195
√
√
√
√
放2
维修洞室
3煤层底板
奥灰
255
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√
√
放3
维修洞室
3煤层底板
十二灰
180
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√
√
放4
-425水仓
3煤层底板
十四灰
195
√
√
放5
-425水仓
3煤层底板
奥灰
255
与放4号孔