雪坪煤礦充水性因素分析

郭 衛(wèi)

（同煤集團(tuán)臨汾宏大礦業(yè)有限責(zé)任公司，山西 臨汾 041000）

近年來，煤炭開采技術(shù)得到了高效快速發(fā)展，安全工作業(yè)取得了十足的進(jìn)步，但由于產(chǎn)出量加大，投入不協(xié)調(diào)，人員素質(zhì)提升不及時(shí)，煤礦透水事故時(shí)有發(fā)生，對煤礦的安全生產(chǎn)了巨大影響，本文對雪坪煤礦充水性因素簡談一己之見。

1 雪坪煤礦煤礦基本情況

山西臨汾土門雪坪煤礦有限責(zé)任公司位于臨汾市堯都區(qū)土門鎮(zhèn)西北方向15km 的雪坪村西，行政區(qū)劃屬土門鎮(zhèn)。批準(zhǔn)開采2、9、10、11號(hào)煤層，生產(chǎn)規(guī)模45 萬t/a，井田面積4.8084km2。井田內(nèi)2 號(hào)煤層在本井田內(nèi)分叉為2 上、2 下號(hào)煤層，由于埋藏淺，基本上被老、小窯破壞，即2 號(hào)煤層包括2 上、2 下煤層；10、11 號(hào)煤層在本井田內(nèi)合并為一層，稱為10+11 號(hào)煤層。

2 充水因素分析

2.1 大氣降水對礦井充水的影響

大氣降水通過不同成因的基巖裂隙及松散沉積物孔隙在裂隙溝通的情況下進(jìn)入礦坑，成為礦坑充水的間接但重要的補(bǔ)給來源。本井田屬半干旱暖溫帶大陸性氣候，年降水量平均為555mm，每年以六、七、八、九四個(gè)月的降水量最大，且暴雨強(qiáng)度大，來勢猛，易形成集中補(bǔ)給，井田內(nèi)煤層埋藏較淺，煤層開采后易產(chǎn)生地裂縫，使大氣降水成為礦井充水的重要因素。

2.2 地表水

井田地表水屬黃河流域汾河水系，區(qū)內(nèi)岔河為季節(jié)性河流，流徑井田東南部，流徑長度2900m，平時(shí)干枯無水，只有雨季才有洪流通過，岔河匯集地表水后，由北西流向東南，最終在臨汾南匯入汾河。井田內(nèi)主、副井處近年來洪水位標(biāo)高952m，風(fēng)井處近年來洪水位標(biāo)高1063m，工業(yè)廣場近年來洪水位標(biāo)高945m。洪水位低于井口和工業(yè)廣場。但最高洪水位線高于9+10+11 號(hào)煤層底板，煤層開采后造成基巖裂隙，可通過不同成因的基巖裂隙及松散沉積物孔隙在裂隙溝通的情況下進(jìn)入礦坑，也可通過9+10+11 號(hào)煤層采空區(qū)上部的地層下沉形成的導(dǎo)水通道進(jìn)入礦坑。

2.3 上覆含水層對礦井充水的影響

井田內(nèi)太原組K2、K3、K4、K5 灰?guī)r及山西組是K6、K7 砂巖是9、10+11 號(hào)煤層的直接充水含水層，這些含水層富水性極不均一，局部地段富水性強(qiáng)，特別是在構(gòu)造發(fā)育部位易形成較大的儲(chǔ)水空間和導(dǎo)水通道，根據(jù)《山西臨汾土門雪坪煤礦有限責(zé)任公司礦井地質(zhì)報(bào)告》導(dǎo)水裂隙帶計(jì)算結(jié)果，本礦9 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度為37.87m，9 號(hào)到2 下號(hào)煤層距離為71.36～278.72m，倒水裂隙帶高度小于最小距離71.36m，達(dá)不到2 下號(hào)煤層，所以開采9 號(hào)煤層時(shí)，一般情況下，2 下號(hào)煤層采空區(qū)積水對9 號(hào)煤層開采無影響。10+11 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙最大高度97.72m，9 號(hào)到2 下號(hào)煤層距離為82.47～306.97m，不僅達(dá)到了9 號(hào)煤層，而且大于10+11 號(hào)煤層到2 號(hào)煤層最小距離82.47m，2、9號(hào)煤層采空區(qū)積水會(huì)沿著導(dǎo)水裂隙帶進(jìn)入10+11 號(hào)煤層。所以采煤前，必須先行將對2 上、2 下煤層進(jìn)行探放水，確保生產(chǎn)安全。

2.4 老窯、采空區(qū)積水對礦井充水的影響

井田內(nèi)有多處窯和小窯，特別是2 號(hào)煤層，埋藏淺，基本被老、小窯采空，現(xiàn)均關(guān)閉或自然攤塌，井筒、井口均已無法查清，其采空區(qū)可能存有大量積水。對下層煤層開采是極大的威脅。9 號(hào)煤層和10+11號(hào)煤層都存在多處采空區(qū)，經(jīng)向礦方調(diào)查，目前部分采空區(qū)有積水。9號(hào)煤層?xùn)|南部主副井筒之下還存在小窯破壞區(qū)，可能會(huì)存有積水。而且從采空區(qū)和破壞區(qū)的位置來看，對今后開采井田向斜軸地段即靠近東南部的煤層有著威脅。

2.5 相鄰礦井開采礦井充水的影響

從井田的構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀分析后得到，相鄰礦井開采形成的采空區(qū)積水水位均高于井田煤層底板等高線，如果與本井田工作面溝通，其積水會(huì)涌入工作，發(fā)生水害，因此，平時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)防范，保證煤礦安全運(yùn)行。

2.6 地質(zhì)構(gòu)造導(dǎo)水影響

井田內(nèi)有F1、F2 兩條斷層，其中F2 斷層落差較大，在井田內(nèi)延伸長800m 余，斷層傾向南西，傾角70°，落差40m，屬張性高角度正斷層，導(dǎo)水性較好，溝通了各含水層之間的水力聯(lián)系，對礦井充水有較大影響，開采煤層時(shí)，做好保護(hù)煤柱的預(yù)留工作。

2.7 奧灰?guī)r溶水對礦井充水的影響

井田位于龍子祠泉西北約19km，屬巖溶水徑流區(qū)。區(qū)域內(nèi)奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙較發(fā)育，個(gè)別地段發(fā)育有溶洞，從區(qū)域特征來看，本層灰?guī)r是富水性強(qiáng)的含水層。

井田內(nèi)102、201 號(hào)鉆孔鉆至奧陶系石灰?guī)r，灰?guī)r鉆進(jìn)深度分別為22m、26.53m，巖性鑒定表明石灰?guī)r上部裂隙較發(fā)育，多有漏水現(xiàn)象，未揭露含水層。井田北直距3.4km 處的新生一礦井田內(nèi)西南邊界處溝口附近施工奧灰深井，水井井口標(biāo)高1280m，成井深度741.10m，水位埋深453.8m，涌水量200t/d，奧灰水位標(biāo)高為826.20m。據(jù)此結(jié)合龍子祠泉水位標(biāo)高478m，推測井田奧灰水位為739～740m。

井田內(nèi)奧灰水位739～740m，10+11 號(hào)煤層最低底板標(biāo)高為920m，高于奧灰水位標(biāo)高，所以，一般情況下，奧灰水對煤層開采無影響。

2.8 井筒水

井筒穿過揭露范圍內(nèi)的所有含水層，地下水沿井筒下流，成為礦井充水的一部分。

3 幾點(diǎn)建議

（1）雪坪煤礦存在一定的透水可能性，結(jié)合現(xiàn)在實(shí)際情況，尤其是上覆含水層存在一定的透水隱患，應(yīng)該加強(qiáng)防水害事故日常管理工作。

（2）加強(qiáng)礦井探水工作，應(yīng)把地面物探與井下物探相結(jié)合，采用“物探先行，鉆探驗(yàn)證，化探跟進(jìn)”的探水原則，防治透水事故的發(fā)生，確保煤礦安全生產(chǎn)。

（3）2 號(hào)煤層埋藏淺，被老、小窯采空或破壞貽盡，其采空區(qū)或破壞區(qū)可能存有多處積水，10+11 號(hào)煤層最大導(dǎo)水裂隙帶高度達(dá)到2 號(hào)煤層，今后生產(chǎn)過程中應(yīng)引起足夠重視。

（4）四周鄰礦采空區(qū)都比本礦相應(yīng)煤層底板等高線高，如若溝通采空區(qū)，其積水會(huì)涌入開采工作面，造成突水事故發(fā)生。必須密切注意，留足保護(hù)煤柱或筑牢隔水墻，以防不測。

（5）井田F2 斷層具導(dǎo)水性，在生產(chǎn)建設(shè)中，要做好導(dǎo)水?dāng)鄬拥姆浪ぷ骱吞綔y工作。