韓 玲

(安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊，安徽宿州234000)

淺析楊柳煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分

韓 玲*

(安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊，安徽宿州234000)

礦井水文地質(zhì)應按《煤礦防治水規(guī)定》進行類型劃分，在全面分析楊柳煤礦防治水現(xiàn)狀的基礎上，通過對受采掘破壞或影響的含水層及水體的評價、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量、突水量、開采受水害影響程度、防治水工作難易程度等6個評價因子，綜合評定楊柳煤礦礦井水文地質(zhì)類型。為今后楊柳煤礦礦井防治水工作提供可靠的水文地質(zhì)資料，并以此指導礦井水文地質(zhì)工作。

礦井水文地質(zhì)類型；防治水；含水層；老空水；涌水量；突水量

楊柳煤礦隸屬淮北礦業(yè)集團股份有限公司，礦井位于安徽省淮北市濉溪縣境內(nèi)，楊柳集是其中心位置，東距宿州市約23km。設計生產(chǎn)能力180×104t/a，有效期限：2010年9月29日至2036年8月30日。采礦許可證范圍有41個拐點圈定，面積60.2km2，開采深度-250～-1000m標高。根據(jù)本礦井煤層、構造、地層傾角等特征，礦井采用立井開拓方式，結合開拓開采布置，本礦-1000m以上采用一個水平，分區(qū)上、下山開拓全礦井。礦井具備機械化采煤條件，結合斷層走向特點，采用傾斜長壁式采煤方法，后退式回采，全部冒落法管理頂板。104、106、107采區(qū)為生產(chǎn)采區(qū)，103采區(qū)為開拓采區(qū)。根據(jù)生產(chǎn)計劃，未來3～5年均在以上4個采區(qū)內(nèi)活動。

本礦含煤地層為石炭—二疊系，其中下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組為主要含煤組；可采煤層有31、32、51、72、81、82、10計7層，其中32、82、10為較穩(wěn)定煤層。地層情況參見圖1。

1 防治水現(xiàn)狀

本礦各主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙含水層（段）是礦井充水的直接充水含水層，一般富水性較弱。四含是礦井充水的間接充水含水層，是礦井充水的重要補給水源之一，富水性弱—中等。礦井10煤開采時受底板太原組灰?guī)r水影響，富水性弱—中等。同時本礦也存在老空水害及斷層等水害。經(jīng)通過數(shù)年實踐，現(xiàn)已經(jīng)形成了一套不同水害采用不同方法治理的思路。

1.1 太原組灰?guī)r水

本礦一般情況下太原組石灰?guī)r和奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水對礦井無直接充水影響。太灰、奧灰?guī)r溶裂隙含水層差異比較大，但總的看來是富水性弱—強的含水層?；?guī)r巖溶裂隙水在正常情況下對可采煤層開采無直接充水影響。當井巷開拓遇到導水斷層或陷落柱時，灰?guī)r水對礦井產(chǎn)生直接充水或發(fā)生“底鼓”。由于灰?guī)r水水壓大，水量豐富，易于造成突水災害。

圖1 地層剖面圖

1.2 斷層水

本礦井多數(shù)斷層在天然狀態(tài)下富水性弱，導水性差。據(jù)本礦井檢1、檢2孔對小沈家斷層抽水試驗，q91= 0.00922～0.00924L/(s·m)，k=0.01734～0.02694m/d；東8-9-1孔對戴廟斷層抽水試驗，q=0.00711L/(s·m)，k= 0.013m/d，水質(zhì)類型為HCO3·Cl-Na·Mg類型。

當井巷工程穿過較大斷層上、下盤裂隙帶時，斷層裂隙帶水會進入礦井，但在井巷開拓和煤層開采時會打破地下水循環(huán)的平衡狀態(tài)，使斷層的導水性有所改變。當斷層落差較大時，縮小太原組石灰?guī)r(或奧灰)巖溶裂隙水與主采煤層的間距甚至對口，加大開采煤層時突水的可能性。

1.3 離層水

離層積水也是礦井充水的水源之一。本礦巖漿巖比較發(fā)育，總體富水性弱，但局部地段因巖漿巖影響，巖漿巖蝕變帶裂隙發(fā)育，富水性較強。據(jù)本礦井10414工作面有關離層積水科研報告結論，10414工作面上覆可能發(fā)育離層共5個層位，其中兩層粉砂巖底面的離層首先不滿足“可積水離層”條件；而8煤頂板的細砂巖底面離層和上、下位火成巖底面離層滿足“可積水離層”條件、“存在補給水源”和“離層空間持續(xù)時間足夠長”3個條件，即是說，8煤頂板的細砂巖底面離層和上、下位火成巖底面離層內(nèi)都能形成離層水；通過對10414-2瓦斯孔發(fā)生噴水的水源分析和水質(zhì)分析，判定8煤頂?shù)装咫x層水水源主要為砂巖裂隙水和火成巖裂隙水。本礦目前已發(fā)生過1次離層突水，在今后的開采掘進中要引起高度重視。

1.4 老空水

根據(jù)現(xiàn)有資料分析，本礦工作面老空區(qū)積水主要由主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙含水層（段）地下水轉(zhuǎn)化而來，工作面老空區(qū)水補給水源有限，徑流條件差。據(jù)2014年5月31日積水位置和積水量詳見表1。

表1 采空區(qū)積水情況一覽表

1.5 煤系地層砂巖裂隙水

礦井涌水量的主要組成部分是各可采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水。是巷道開拓和煤層開采的直接充水水源。煤系砂巖和巖漿巖裂隙發(fā)育不均衡，一般富水性弱，以存儲為主。綜合鄰近礦區(qū)實際生產(chǎn)資料，10煤層砂巖含水層不與其它含水豐富的含水層(組)發(fā)生水力聯(lián)系時，水量較小，容易疏干，不會對礦井安全生產(chǎn)構成水患威脅。

2 對礦井開采受水害影響程度的評價

2.1 受采掘破壞或影響的含水層

本礦抽水試驗成果見表2，據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析，受采掘破壞或影響孔隙、裂隙、巖溶含水層，補給條件不好，仍有一定的補給水源。屬中等類型。

2.2 礦井及周邊老空水

表2 抽水試驗成果表

目前本礦對存在的老空區(qū)積水進行了探查，并查明了積水情況，保留了積水區(qū)警戒線。從此依據(jù)來看，礦井水文地質(zhì)類型屬中等。本礦存有老空水，積水位置和積水量清楚。

相鄰的的童亭煤礦、臨渙煤礦、孫疃煤礦均為大型生產(chǎn)礦井，有一定的老空水存在，但有邊界煤柱的存在，不會對本礦造成大的影響。礦井及周邊老空水分布狀況屬中等類型。

2.3 礦井涌水量

2008.1～2015.6，楊柳煤礦實測礦井涌水量月平均值最小34.9m3/h，最大346m3/h，平均161.12m3/h，目前穩(wěn)定在230m3/h左右。2012年1月至2014年12月礦井實測涌水量平均233m3/h。從礦井涌水量這個分類依據(jù)來看，楊柳礦水文地質(zhì)條件類型應為中等。

2.4 突水量

楊柳礦自投產(chǎn)以來，最大突水量為46m3/h，最大突水量Q3＜180m3/h。因此從突水量這個分類依據(jù)來看，楊柳礦水文地質(zhì)條件類型應為簡單。

2.5 開采受水害影響程度

自礦井投產(chǎn)以來，在礦井生產(chǎn)過程中偶爾會有突水事件發(fā)生，這對采掘工程會有一定的影響，但這對礦井的生產(chǎn)安全的影響較小。因此，僅從水害對礦產(chǎn)開采的影響程度這方面進行評價時，楊柳礦的水文地質(zhì)條件類型應為中等。

3 礦井防治水工作的評價

由于10煤層的開采引起的水文地質(zhì)問題有：10煤層頂?shù)装迳皫r裂隙，太原組及奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水、斷層及裂隙帶導水、老空水害以及封閉不良鉆孔水害等。

灰?guī)r水的防治是礦井水文地質(zhì)工作的重點和難點，必須做好灰?guī)r水的水文地質(zhì)條件探查與資料整理，健立太灰含水層水位監(jiān)測系統(tǒng)、超前物探、對10煤工作面底板含水層進行局部注漿改造以及底板隔水層注漿加固工作。

防治水工作簡單易于進行，屬中等類型。

4 前一次水文地質(zhì)類型劃分情況及采探對比分析

4.1 前一次水文地質(zhì)類型劃情況

前一次《楊柳煤礦水文地質(zhì)類型劃分報告》，是楊柳煤礦第一次水文地質(zhì)類型劃分報告，于2010年9月編制。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》表2-1的規(guī)定，將楊柳煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分為中等類型。

4.2 采探對比分析

通過近5年來的開采，受采掘破壞或影響的含水層性質(zhì)及補給條件、富水性改變不大。新增采空區(qū)積水量為10414工作面東南端，積水量9692.4m3；10416工作面東南端，積水量18111.5m3。礦井涌水量由80m3/h左右增加到目前的240m3/h左右，主要原因是開拓面積在不斷增大；5年來發(fā)生7次突水，最大突水量46m3/h，最小突水量10m3/h。采掘工程受水害影響，由于水量不大對礦井安全生產(chǎn)不夠成威脅。防治水工作比較簡單易于進行。前一次報告礦井水文地質(zhì)類型劃分為中等型是合適的。

5 礦井水文地質(zhì)類型的劃分

根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》中表2-1的規(guī)定，從6個方面綜合評價楊柳煤礦礦井水文地質(zhì)類型屬中等。

6 結束語

通過楊柳煤礦礦井水文地質(zhì)類型的劃分，根據(jù)礦井生產(chǎn)過程中遇見或發(fā)生的水文地質(zhì)問題進行系統(tǒng)整理分析，并以此指導礦井水文地質(zhì)工作。

[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第28號.煤礦防治水規(guī)定[S].北京：煤炭工業(yè)出版社，2009.

[2]武強.煤礦防治水手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2013.

P345

A

1004-5716(2016)12-0136-03

2016-01-17

2016-01-29

韓玲（1969-），女（漢族），安徽宿州人，工程師，現(xiàn)從事水文地質(zhì)資料的收集與整理工作。