焦作矿区突水特点及矿井综合防治

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1、焦作矿区突水特点及矿井综合防治王长文　慕松利　李仑　郭纯摘要　焦作矿区以水大、水文地质条件复杂而闻名，在生产过程中，突水频繁，突水原因及类型的多变，多次造成淹井、淹采区的事故．因此，根据多年的治理突水及淹井经验，对突水规律及特点进行了分析、总结；制定出相应的防治水技术措施，对水害进行的综合防治取得了较明显的效果．关键词　突水特点　矿井水　综合防治中图法分类号　TD745CharacteristicsofWater-inrushandtheComprehensivePreventionofMineWaterinJiaozuoC

2、oalMineAreaWhangChangwen　MuSongli　LiLun　GuoChun（JiaozuoCoalMineBureau　Jiaozuo454002）Abstract　Jiaozuocoalmineareaisfamousforitsplentyofwaterandcomplexhydrological．Water-inrushandinundationaccidentshavefrequentlyoccurred．Thecausesandtypesofwater-inrusharevarious．Acco

3、rdingtotheexperiencesaccumulatedoveryears，thebehaviourlawandcharacteristicsofwater-inrushhavebeenanalyzedandsummarized；Correspondingwaysofpreventionandcontrolofwater-inrushhavebeenputforwardinthecourseofproduction．Aneffectiveresulthavebeenobtained．Keywords　characte

4、risticsofwater-inrush；minewater；comprehensiveprevention0　引　言　　焦作矿区有近百年的开采历史，历来以水大、水文地质条件复杂而闻名．由于煤炭生产过程中频繁突水，影响了正常生产秩序，淹井、淹采区等重大事故，严重威胁矿井的安全生产．自1985年以来，在认真总结了历次突水淹井经验教训和突水规律后，制定了一系列防治矿井水措施，并付诸实施，取得了较明显的效果，已连续13a未发生淹井、淹采区事故；实践证明，通过注浆堵水和疏水降压手段可达到既减少矿井涌水又能安全采煤的目的．1　概　况

5、1．1　矿区概况　　焦作矿区位于太行山南麓，为华北型煤田，含煤面积1300km2，探明地质储量28．1亿t，属优质无烟煤，现有9对生产矿井开采二叠系底部的二1煤层（俗称大煤），矿区年生产能力1997年核定为346万t．一对在建矿井古汉山矿设计能力120万t．1．2　地质构造简述　　焦作矿区位于太行山复背斜隆起的东南侧，处于东西向构造和新华夏系构造的复合部位，区内广泛发育自燕山运动以来所生成的各种构造形迹，主要以断裂构造为主，褶皱构造表现微弱．EW向和NE向两组构造控制着地下水补给、径流和排泄．2　矿区水文地质特征2．1　区域

6、地下水补给量充沛　　焦作矿区北为太行山区，海拔标高＋200～＋1700m，为构造剥蚀的中低山地貌，广泛出露奥陶—寒武系巨厚（800～1000m）的碳酸盐岩层，地形陡峭，岩溶发育，大量接受大气降水补给，汇水面积约2000km2，天然补给量约15～20m3／s．2．2　矿区含水层　　矿区内对开采二1煤层有影响的含水层（组）自上而下依次是：第三、四系（Q＋R）砂砾石孔隙含水组；二叠系（P1）砂岩裂隙含水层；石炭系（C3）碳酸盐岩岩溶含水组；奥陶系（O2）碳酸盐岩岩溶含水层，在诸多含水层（组）中，以石炭系中部第八层石灰岩含水层（八灰

7、）、底部第二层石灰岩含水层（二灰）和奥陶系石灰岩含水层（奥灰）对矿井开采生产威胁最大．奥灰含水层通过断层，裂隙及含水层隐伏露头带对上覆各含水层补给，成为石炭系各含水层总补给水源．2．3　断裂构造控水作用　　矿区内三组构造（EW、NE和NWW向）纵横交错，互相切割，形成许多条块，但没有破坏奥灰的连续性，矿区范围内奥灰具有统一水位．由于次一级断裂构造发育，密度大，破坏了煤层底板隔水层的完整性，使深层水（奥灰、二灰）一方面沿导水破裂带向上越流补给八灰直至与采矿裂隙带沟通而突水，另一方面通过断层两盘含水层对接发生侧向补给．特别是太原

8、统含水层多、层间距小，致使落差5～8m的断层在回采二1煤层时就直接发生二灰突水，落差10m以上的断层就会与奥灰发生水力联系．断裂构造对地下水的富集、径流至突水起重要的控制作用．3　突水及淹井概况　　自解放以来，全局发生1m3／min以上突水511次，大于10m3／min的67次，大于30m