楊洪軍(黑龍江龍煤礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司資源環(huán)保部,哈爾濱150090)
東榮一礦南一采區(qū)含水層下安全開采方案
楊洪軍
(黑龍江龍煤礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司資源環(huán)保部,哈爾濱150090)
南一采區(qū)有一定的充水規(guī)律,也存在著礦井水害問題。重點(diǎn)對(duì)含水層、“天窗”等水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)提出安全開采方案。-300m以上分區(qū)段進(jìn)行垮落法或充填法開采。-300m以下原則上可進(jìn)行垮落法開采,右片回采可用垮落法,左片回采原則上采用充填法,以解放煤炭資源。
含水層;安全;開采;方案
Abstract∶This paper focuses on the aquifer,“skylights”and other areas ofcomplex hydrogeological conditions,Against how to conduct safe mining of coal resources liberation,-300 Meters above the partition segment caving mining method or filling method,-300 meters below may be caving mining method,in principle,the right pieces available cavingminingmethod,usingthe left-chip miningbackfill principles.,made some recommendations.
Keywords∶Aquifer;safety;mining;program
東榮一礦自建礦以來,在開拓延伸的過程中,就多次受到水患威脅。至回采時(shí),仍然存在著水文地質(zhì)條件不清的突出問題。最直接的影響就是南一采區(qū)“天窗”下能否實(shí)現(xiàn)安全開采,投產(chǎn)初期開采上限由-190m臨時(shí)調(diào)整至-300m,對(duì)礦井有效儲(chǔ)量、經(jīng)濟(jì)效益、開拓布局及生產(chǎn)接續(xù)都產(chǎn)生了重大影響。
2.1充水規(guī)律
南一采區(qū)風(fēng)化裂隙含水帶含水性較強(qiáng),水文地質(zhì)條件復(fù)雜,充水條件好?!疤齑啊辈课皇悄弦徊蓞^(qū)充水的重要因素,第四系含水層厚度大、水量豐富、滲透性強(qiáng),在沉積“天窗”部位,直接對(duì)煤系裂隙含水帶補(bǔ)給,從而進(jìn)入礦井。
2.2礦井水害
礦井在建設(shè)階段在井筒施工至底在-190m水平撥開碼頭門后涌水量增大,最大時(shí)達(dá)1 200 m3/h,嚴(yán)重影響了礦井建設(shè)。
2011年礦井在南一采區(qū)回采12層煤左一片工作面,1月13日在上巷推進(jìn)49m,下巷推進(jìn)50m,出現(xiàn)工作面初次來壓時(shí)并伴有涌水,最大涌水量達(dá)120 m3/h,2月22日1∶30分工作面再次突水,涌水量2 000 m3/h,目前涌水量穩(wěn)定在120 m3/h。該工作面的涌水說明在弱裂隙含水帶中開采,工作面仍有發(fā)生突水的可能性。
根據(jù)東榮一礦五年規(guī)劃的生產(chǎn)接續(xù)安排,自2014年——2017年4年里,南一采區(qū)共布置了18個(gè)工作面。其中9號(hào)煤2個(gè)工作面,16號(hào)煤8個(gè)工作面(其中-300m水平以下2個(gè)充采工作面,-300m水平以上3個(gè)充采工作面),18號(hào)煤5個(gè)工作面,20號(hào)煤3個(gè)工作面。
從空間布局上看,完全進(jìn)入-300m水平以上開采的為4個(gè)工作面,均為16煤工作面;部分進(jìn)入-300m水平以上的為3個(gè)工作面,即18煤1個(gè)工作面,20煤2個(gè)工作面。
第一,開拓生產(chǎn)期間的降落漏斗已經(jīng)形成(-370m水平以上),在不破壞現(xiàn)有漏斗形態(tài)情況,水量不會(huì)有太大的變化。但是水情觀察到的參數(shù)還比較少,尤其是缺乏長(zhǎng)期連續(xù)的觀察。
第二,導(dǎo)水裂隙帶(三帶)雖然已經(jīng)做了觀測(cè),但觀測(cè)孔及相應(yīng)的資料參數(shù)太少且單一,尤其缺乏復(fù)雜條件下(斷層群)的觀測(cè)。
第三,從天窗部位的勘探程度看,雖然已在近期布置了鉆探,但鉆孔都在周邊,缺少直接布置在天窗內(nèi)的鉆孔,對(duì)于天窗內(nèi)的資料還比較少。
第四,南一采區(qū)左片構(gòu)造復(fù)雜,構(gòu)造裂隙非常發(fā)育,12煤左一片工作面突水就是重要的原因之一。
5安全開采原則
第一,南一采區(qū)開采上限,原初步設(shè)計(jì)確定的-190m,經(jīng)驗(yàn)證是可行的;作為設(shè)計(jì)布局的依據(jù),不能突破。
第二,在充分探查和觀測(cè)分析上述影響因素、排除各種(上述)影響因素的基礎(chǔ)上,逐步展開采面開采。
第三,開采程序,應(yīng)先從簡(jiǎn)單區(qū)域入手,逐步向復(fù)雜條件區(qū)域過渡。
本次論證研究的東榮一礦含水層下安全開采的范圍為南一采區(qū)-300m~-190m水平,重點(diǎn)考慮在這個(gè)空間回采工作面的安全開采方案,為此建議:
第一,以上下空間位置劃分開采方法為:-300m以上根據(jù)不同條件分區(qū)段進(jìn)行垮落法或充填法開采,-300m以下原則上可進(jìn)行垮落法開采。
第二,以水平位置劃分開采方法為:南一采區(qū)右片回采工作面原則上可采用垮落法開采;左片回采工作面原則上采用充填法開采。
第三,近5年各工作面的具體開采建議:首先,16煤開采建議。16煤右零片在-300m以上布置,可采用垮落法開采。16煤右零片以上空間(至-190m),原則可再布置兩個(gè)工作面。建議在右零片開采期間進(jìn)行導(dǎo)水裂縫帶觀測(cè)后,再確定采煤方法;建議最上方的工作面(-190m水平)應(yīng)采用充填法開采。其次,18煤開采建議。18煤除右一片工作面部分涉及-300m以上(已開采),其他左右兩片近5年工作面規(guī)劃基本都布置在-300m以下。18煤-300m以上工作面,建議在16煤工作面取得相應(yīng)參數(shù)后,再行確定開采方法,但要結(jié)合20煤共同考慮。最后,20煤開采建議。20煤在近五年中布置了三個(gè)回采工作面,其中左一片和右一片工作面均有局部標(biāo)高超過-300m以上。右一片可采用垮落法開采,左一片2014年已開采,要特別注意在斷層群處構(gòu)造裂隙發(fā)育,注意防排水和防突水。
第一,開拓生產(chǎn)期間的降落漏斗已經(jīng)形成,在降落漏斗范圍內(nèi)進(jìn)行開采,南一采區(qū)的總涌水量變化不會(huì)太大,但不排除回采工作面的涌水量增大,甚至有個(gè)別工作面有突水危險(xiǎn),尤其是構(gòu)造復(fù)雜區(qū)要引起重視,開采前進(jìn)行必要的探查,查明情況,確保不突水。
第二,鑒于東榮一礦涌(突)水通道是以構(gòu)造裂隙為主的認(rèn)識(shí),因此,深部同樣也存在著涌(突)水的危害,在防治水方面要引起足夠的重視。
第三,從東榮一礦區(qū)域構(gòu)造統(tǒng)計(jì)分析來看,逆斷層原則上是不導(dǎo)水的,但其次生的正斷層具有導(dǎo)水性,在遇到大斷層(逆斷層)的同時(shí),一定要重視次生正斷層的導(dǎo)水性。
第四,天窗區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)條件、防隔水狀況勘探和研究的程度不夠,缺乏足夠的數(shù)據(jù)支撐,建議應(yīng)進(jìn)一步補(bǔ)充探查與研究。
Under the mining area south aquifer safe mining plan of Dongrong Mine
YANG Hong-jun
(MEP Resources of HeilongjiangLongmei Mining HoldingGroup Co.LTD,Harbin 150090,China)
TD823
A
1674-8646(2015)02-0048-02
2014-12-04
楊洪軍(1971-),男,山東梁山人,學(xué)士,高級(jí)工程師,主要從事礦山地質(zhì)研究。