浅谈青山煤矿的防治水工作.pdf

江西煤炭科技 J I ANGXI COAL S CI ENCE TECHNOL OGY 2 0 1 1年第 3期 N0．3 2 01 1 浅谈青 山煤矿 的防治水工作 杨 爱萍 ， 郭安 萍 ， 彭先林 ， 叶子辉。 1 ． 江西应用工程职业学 院， 江西 萍乡 3 3 7 0 0 0 ； 2 ．萍矿集 团青 山煤矿 ， 江西 萍乡 3 3 7 0 0 0 中圈分 类号 T D 8 2 4 ． 6 文献标识码 C 文章编号 1 0 0 6 2 5 7 2 2 0 1 1 0 3 一o O 2 4 一O 2 Di s c u s s i o n o n Wa t e r P r e v e n t i o n a n d Co n t r o l i n Qi n g s h a n Co l l i e r y Ya n g Ai p i n g ， Gu o Anp i n g ， Pe n g Xi a nl i n z ， Ye Z i h u i 。 1 ．J i a n g x i Vo c a t i o n a l C o l l e g e o f Ap p l i e d E n g i n e e r i n g ，P i n g x i a n g ，J i a n g x i 3 3 7 0 0 0 ； 2 ．Qi n g s h a n Co l l e i r y，P i n g x i a n g Mi n i n g I n d u s t r y Gr o u p C o ． ，P i n g x i a n g ，J i a n g x i 3 3 7 0 0 0 青 山矿是一个开采 5 O多年的矿井 ， 设 计能力为 4 5 万 t ／ a ， 开采 对象为安源组 急倾 斜煤 层群 。根 据 煤 矿 防治水 规定 ， 青 山矿水 文地 质条 件 为 中等类型 。矿井 深部 开采 时受底板灰岩水影响较弱 ， 主要充 水 因素 为大气 降水通过 岩石采动裂 隙、 塌陷进入采空 区而渗透 到井下 。井 田内导 水 的大型断层一滴 水岩 逆 断层 可能是 六水 平安 全生 产危 害 的主要 因素 。 1 矿 井 水 文 地 质 概 况 本 区山系最大高程 4 2 6 ． 8 6 5 r i l ， 相对高程一般在 1 6 0 1 T I ， 最大达 3 2 0 m， 地形 较陡 ， 坡 度在 3 O 。 以上 ， 地表 迳流 条 件较好 ， 不利 于地 表水 聚集 。地 区属过 渡型 大陆 性气 候 ， 年平均气温 1 7 ． 2 ℃ ， 最 高气温在 6 ～8月 ， 平 均 2 8 ℃ ， 最低 气温在 1 ～2 月 ， 平 均 5 “ C。年平 均 降水 量 为 1 5 0 0 mm， 降 水 主要 集中在 4 、 5 、 6月 一 ， 占全 年 的 6 O ， 年平 均降水 日数 为 1 7 1 ． 6 d ， 占全年 日数的 4 7 。年蒸发量为 1 2 0 0 mm， 蒸 发集 中在 7 、 8 、 9月 ， 占年蒸发 量 的 6 O ， 其 中月最 大蒸发 量为 2 4 1 ． 8 mm 7月 ， 月 最小蒸 发量 为 3 4 ． 1 ram 2月 。 由于本区降水 日数较多 ， 降水量 大于蒸发 量 ， 且温差 较大 ， 促使 岩石风化 、 裂隙发育 ， 有利于大气降水下渗 。 主要含水层为 第 四系含 水层 、 安源 组 弱含水 层 、 茅 口 灰岩和栖覆灰岩含水层 。 1 第 四系含水层 Q 主要分布在 冲沟及 坡脚 处 ， 岩性 上部 为亚 粘土 、 亚砂 土夹碎石 ， 厚 3 m～8 m， 下部 为砂 卵石层 ， 厚 5 m～1 2 m。 据区域资料 ， 涌水量 O ～ 1 1 ／ s ， 一般 0 ． 1 1 ／ s 左 右 ， 常见 为孔 隙潜水 。浅井 及钻 孔抽水 资料 ， q 一0 ． 1 1 8 1 ／ s m， K一0 ． 5 4 ～2 5 ． 7 m／ d ， 水 质 以 HCO。 一 C a Mg型 为主 的 淡 水。 本层水量较小 ， 对矿井影响较小 。 2 三叠系上统安源组 弱含水层 由一套砾岩 、 砂岩 、 粉砂岩 、 泥岩 、 煤组 成 ， 局 部风化 裂 2 4 隙发育 。据矿 区的抽水资 料 ， q 一0 ． 0 0 0 3 1 ／ s m～0 ． 1 3 7 6 1 ／ sm， K一0 ． 0 0 1 ～0 ． 3 9 3 m／ d 。含水微弱 ， 对矿井影 响较 小 。 3 二叠系下统茅 口灰岩含水层 P m 1 含水层分 布情 况 地 表 出露在井 田西 北彭 家源 冲 一 带 ， 面积 为 1 ． 9 0 6 k m。 ， 岩性为深 灰色厚层 状灰岩 ， 以泉 水 的形式排泄 ， 泉流量 0 ． 7 7 6 4 1 ／ s 2 9 ． 2 5 6 1 ／ s 。地 表发现 有溶洞 、 溶沟及溶蚀漏斗 ， 其发 育程度受层 面裂 隙 ， 断层控 制 ， 靠 近煤 系边沿均干涸或被黄泥充填 。 2 深部岩溶发育情况 根 据勘探钻 孔和巷道 揭露 ， 岩 溶发育主要分 布 于三 水平 以 上 ， 平 面上 主要 分布 在 5 ～ 9 线 ， 大都在 雨季 涌出 黄泥水 。 四水平 灰 岩 内的巷道 ， 除在 车场见到一组走 向 N 5 O 。 ～6 O 。 E断裂性干涸溶洞 高 1 ． 5 i n ～ O ． 4 m 外 ， 其 它地方未 发现含水性 的岩溶裂隙 。 目前 五 水平 一3 8 0 m 井底 车场 1 4 6 m灰岩段及西大巷 6 2 0 I T 1 灰 岩段亦未发现岩溶或含水裂 隙。六水平 一5 3 0 m 正常 情 况下 ， 岩溶裂隙有进一步减弱的趋势 。 3 含水性 根据钻孔及 巷道 的水文地质 资料 ， 一至 三 水平涌水量随深度 的增 加而 增大 ， 三水平 以下 减弱 见 表 1 。因受岩溶发 育所 控制 ， 六水 平含水 性可 能微 弱 ， 但 在 掘进 中仍应做好探放水等工作 。 本含水层下部 为 小江边 隔水 层 ， 岩性为 钙质 泥岩 、 泥 灰岩 。小江边灰岩遇水膨胀 ， 巷道应避免布置在该层 内。 4 二叠 系下统栖 霞灰岩 含水层 P q 五水平井底 车场 1 6 5 6 m栖 霞灰岩巷道揭露 0 ． 3 m 0 ． 6 m0 ． 1 m～9 m9 m6 m 不等规 模溶洞 5 处 ， 岩溶 率 7 ． 1 ， 溶洞 均为静储量 ， 已发现的最大贮水量 4 9 6 t ， 可 直接放水疏干 。溶洞无充填 ， 洞壁生 长方解石 晶簇 。裂 隙 一 般 为 N 3 。 ～3 2 。 E向张 性断 裂 。六水 平井 底车 场将 布置 在本含水层 中 ， 在掘进 中应做好探放水等工作 。 表 1 一至 四水平茅 口灰岩含水情况 2地 面 防排 水 随着 开采深度和面积 的不 断增加 ， 地 表塌陷 区面积 和 范围也不 断扩 大 ， 加 上 的地 面露 头 线 附近 的 长期 非 法 开 采 ， 为大气降水下 渗 提供 了 良好通 道 ， 因此 地 面 防排水 工 作 变得尤为重 要 。根 据 2 0 0 9年地 面 防治水 工 作记 录 ， 预 计今后几 年每年需 填塌 陷、 矿坑 2 0 0 0 0 m。 。所 以每 年雨季 前 须进行一次矿 区范 围 内的 地面塌 陷 、 裂 缝 、 小 井及 排水 工 程淤塞情 况的调 查 ， 及时 掌握 好水 文动 态。另外 ， 每 年 雨 季降雨前后 ， 也均须有专人检查 由于矿区 内关 闭小井 多 ， 采深较 浅， 关 闭时 间较久 ， 其 内部易塌陷 ， 使地面形成塌 陷坑 ， 对矿井 危害增 大 ， 所 以在 雨 季时 ， 更应加强 巡逻 小井 密 集 区， 发现塌 陷立 即填堵 处 理好 。平 硐水 沟 及工 业广 场 沟渠应 及 时疏通 、 清挖 ， 对 流 经 矿区内的光辉 村小 河进 行砌 堤 、 清 渣 ， 以保证 雨季 洪 水 来 时能及时排 出， 从而不影 响矿 区安全生产 3井 下探 放 水 根据当前矿井 的实际 情况 ， 青 山矿 四水 平 、 五水 平 正 处 于生产交替 阶段 。所 以探放 老空 水仍 是本 矿 防治水 工 作 的重要 内容 。另 外 ， 五 水平 西大 巷及 部分 盘 区车场 、 六 水 平的开拓延深 工 程在本 区茅 日灰岩 含水层 中进行 。而 六 水 平 处 于 4 5线 的 大 槽 煤层 ， 可 能被 本 区大 型 导水 断 层 一滴水岩逆断层切割 ， 该 断层含水 丰富 ， 有 突水危胁 ， 因 此 ， 探 放灰岩水和断层水是井 下探放水 的又一 重点 。由于 矿 井为急倾斜煤 层 ， 上 部 采空 区易形 成 积水 ， 威胁 矿井 的 安全生产 ， 因此在今后工 作中必 须做好 以下防治水 工作 1 认真查 明并 填 齐矿 井 的积 水 老窿 、 老塘 和 废弃 井 巷 ， 在采掘平面 图上标 明积水线 、 探水线 和警戒线 。 2 对首采盘 区的掘进 回采工作 面必须进 行探 放水 工 作 ， 并按 照 煤矿防治水规定 编制设计 。 3 全面收集整理 矿井水 文地质 资料 ， 结合 矿井水文地 质 条件类型划分报告 ， 分析矿井 深部水平 灰岩 的岩溶裂 隙 发育特点 ， 对可能 发 生 的水 害 提 出针对 性预 防措施 ， 并 预 测 有突水可能 的危 险区。 4 在矿井六水平 的生产 中， 对于延深井巷可能通过或 接近滴 水岩断层 时 ， 必须 进行 超前 探放 水工 作 ， 根 据 以前 的水文 资料 ， 滴 水岩断层在4 m水平发生突水时 ， 其水压 为 1 MP a ， 预计其在六水平水压为 1 ． 5 MP a ， 所以在探放时 超前 水平钻距不得小于 1 5 m， 止水套管长 度要大 于 1 0 m， 并在探 水时派专人监 测水 情 ， 发现 异常情 况立 即按 重 大 隐患停 产撤人 制度 进行处理 。 5 不断加强对职工水 害防治知识的培训教育 ， 提高安 全生产 技 能 和综 合 素 质 ， 进 一 步 完 善 矿井 水 害应 急 预 案 ， 并加强应 急预案 的演练 。 4 矿 井排水 每年雨季 到来 ， 大气 降水 下渗 成为矿 井 的直接 水 害 。 根据近几年 水文资料分析 ， 大气降水 是导致矿井 涌水量 雨 季居高不下的主要因素 ， 所以保证雨 季矿井排水 能力就 显 得尤为重要 。 每年雨季前 机电科要对 井上下供 电系统 、 通信 系统及 排水设 备 、 设施 等 进 行全 面 检 查 ， 确 保 系 统设 备 完 好 、 可 靠 。材 料科 配备充 足 的抢 险救灾 物 资， 保障抢 险水 泵 、 排 水设 备配件的急需 。矿修理区及时清 理水仓 、 沉淀 池 和吸 水小井 ， 排水 沟雨季 前必 须 至少清 理一 次 ， 并 以后定 期 进 行清理 。生产 科 加强 建立 长期水 文 观测 、 分 析 、 整理 水 文 资料 ， 为矿井生产及六水平排水设 备造型 ， 提 供可靠资 料 。 另外 ， 还加强对 矿井 硬 子槽煤 层 涌水观 测 ， 分析 其 涌水 变 化趋势 ， 为今后 深 部水平 硬子 槽煤 层开 采时 提供 可靠 、 有 效的防水方案 。 5 结 语 根据青山矿 的采 区接替 安排 ， 在 2 0 1 1年五 水平 将 会 开采首采盘区 ， 所 以在 五水 平应 配备相 应 的排水设 备 ， 确 保矿井排水能力 。从 目前青 山矿各 水平涌水 量分析 ， 矿井 三水平涌水量将 逐渐减 小 ， 四水平 涌水 量仍 将增 大 ， 矿 井 的总涌水量 呈增 大 趋 势 ， 预 计 排 水 资金 将 在 4 0 0万 元 以 匕。 作者简介 杨爱 萍 1 9 6 6 一 ， 女 ， 江 西萍乡 人 ， 本 科 学历 ， 毕 业 于南昌航空工业学院 ， 现在江西应用工程职业学院教师 。 收稿 日期 2 0 1 1 一O 4 一O 8 编辑 郭正 义 2 5