浅谈团柏煤矿开采水害防治技术研究的论文

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1、浅谈团柏煤矿开采水害防治技术研究的论文　　论文关键词：煤矿开采；水害防治；团柏煤矿；水文地质；“突水”预测论文摘要：团柏井田位于霍州矿区的南部，汾河西侧，地貌形态为中低山区，地形切割强烈，沟谷纵横，地形复杂。文章论述了团柏煤矿区域水文地质特征及水害特点，提出了团柏煤矿水害分类治理技术，以翔实的资料分析了各种技术的特点，提出团柏煤矿开采水害防治的主要措施。　　　　　　　　团柏井田位于霍州矿区的南部，汾河西侧，地貌形态为中低山区，地形切割强烈，沟谷纵横，地形复杂。霍州矿区面积843.22km2，地质储量77

2、.4亿吨。近年随着开拓范围不断扩大，开采深度向下延深，矿区各矿的水文地质条件日益复杂，多种水害类型逐渐显现。因此，矿区防治水任务日趋繁重，防治水工作，特别是奥灰水害防治工作在确保煤炭安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。　　　　一、团柏煤矿区域水文地质特点　　　　霍州矿区有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奥陶系地层。团柏井田位于霍州矿区的南部，该区断裂十分发育，近东西向、近南北向、北东向和北北东向断层相互切割，小断层密集、陷落柱也很发育，水文地质条件十分复杂。在团柏井田之西有一穿过回坡底井田的地下

3、分水岭。分水岭之西为龙子寺泉域，之东为团柏井田所在的郭庄泉域。.郭庄泉是山西第二大岩溶泉，自流量7.19m3/s。北起吕梁馒山、将军山的灰岩补给露头面积约1400km2，主迳流带沿吕梁山东麓自北向南—东南经白龙井田南部于下团柏断层与汾河交汇处泄出。团柏—回坡底井田在郭庄泉排泄区之西，自然对于这一井田，越向东越接近排泄区的部位，奥灰岩溶越发育。危害下组煤开采的是两个含水层，奥灰和k2灰岩。下组煤与奥灰的距离在全国是最薄的，11号煤平均25m，最薄处仅15m，10号煤平均36m。k2灰岩是9号煤顶板，为充水

4、含水层，厚2.75～11.4m。从1996年开始施工下组煤斜井和巷道共发生k2底板突水事故6次，都是在接近k2时，突水量150～380m3/h。　　　　二、团柏煤矿面临的主要水害　　　　（一）顶板水水害　　1、2号煤层开采直接充水水源为煤层顶板的下石盒子组（k9、k8）砂岩裂隙含水层，但由于该含水层富水性较弱，因此，对煤层开采不会造成影响。在某些块段构造的向斜轴部附近水量可能相对集中，但一般水量有限，采取一定的防治水措施的情况下也不会形成水害事故。k2太灰含水层是该煤层直接充水水源，煤层开采将完全揭露该

5、含水层，由于该含水层水量相对丰富，对煤层开采将会造成大的影响，因此，在回采中必须采取物探、钻探和适当的防治水工程等措施，减少其对回采期间的影响，以保证煤层安全回采。但经过首采区开采对其揭露疏放后水量有所减少，开采过程中影响也相对减少。　　（二）煤层底板水水害　　底板水主要为k2太灰水和o2奥灰水。近5年要回采的1号煤层底板最低标高为+520m，要回采的2号煤层底板最低标高为+475m，而k2太灰含水层水位标高为480m，o2奥灰含水层水位标高为520m左右，因此，1、2号煤层相对这两个含水层基本不带压，

6、再加上中间有小隔水层的存在，对开采也基本不受影响。o2含水层是下组煤开采防治的重点。9、10、11号煤层存在严重带压开采现象，所以，采掘中在充分利用本溪组有效隔水层的同时，必须采取一定的带压开采措施，预防或减少水害事故的发生。　　团柏井田生产和废弃小煤窑较多，据不完全统计有110多个，由于小煤窑边界不清，在采掘工程中很可能揭露小煤窑发生老窑突水，因此，小煤窑的边界控制也是防治水非常重要的工作。　　总的来看，上组煤开采水文地质条件比较简单，开采过程中形成水害的可能性不大。由于下组煤位于k2含水层和o2含水

7、层之间，为带压开采，且煤层底板有效隔水层厚度很薄，矿井水文地质条件复杂，因此，下组煤开采防治水工作严峻，开采过程中要做好采取充分的防治水技术措施，以防发生重大水害事故。　　三、团柏煤矿开采水害防治措施　　　　在总结以往煤矿突水淹井事故经验的基础上，团柏煤矿的水害防治采取以防为主，供、疏、堵相结合的合理方针，重点做好下组煤开采防治水工作。　　（一）完善矿井水文地质观测系统　　团柏矿区防治水害必须从加强水文地质工作，查清矿区水文地质条件入手，建立和完善矿区主要含水层地下水动态观测系统。主要要做的工作如下：通

8、过井田水质动态分析研究井田各含水层矿化度的变化，可以间接推断各含水层的自然补给条件；提前探测富水区域，做好水文地质预测预报；运用瞬变电磁法对含水断层陷落柱位置精确定位；红外测温法直观了解井下岩层含水状况；超前钻探预测地层水文地质条件；用水化学分析法可有效预测地层不同区域水文地质条件变化。团柏井田下组煤开采来看，越向东开采水文地质条件越复杂：奥灰强富水；必须疏干的k2灰岩条件也复杂，水位与奥灰相同，存在奥灰补给通道，水量大（11-0单孔涌水量