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时间:2018-12-26
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1、福建煤电公司苏二煤矿防治水面临的新问题及对策摘要:论述了矿区周边的小煤矿积水影响,导致福建煤电公司苏二煤矿矿井涌水量急剧增加,大气降水补给时差大大缩短,人为的“地下水库”带来巨大水害隐患,提出了治理小煤矿集中开采区;防止地表水下泄;修筑矿井排水系统,提高矿井抗灾能力;采用物探手段,探测出小煤矿积水区等综合防治措施。关键词:小煤矿,防治水,采空区。自2001年全国统一开展治理整顿地方小煤矿以来,煤电公司苏二矿矿区范围内的地方小煤矿已基本关闭,从而大大地改善了煤电公司苏二矿(国有煤矿)矿井的安全生产条件。但是由于小煤矿在煤电公司苏二煤矿范
2、围内进行了多年的无序开采,关停之后,遗留的小煤矿水患及其治理又成为了煤电公司苏二矿面临的新问题,本文将试图对小煤矿关闭后,煤电公司苏二煤矿如何防治小煤矿水进行了分析探讨。小煤矿积水特征的分析。煤电公司苏二煤矿范围内的小煤矿经过从边缘、露头、浅部、小规模到进入矿区的中央、深部向大规模,其开拓方式、巷道布置、采煤方法也随着发生变化,并且各有不同。小煤矿与小煤矿之间、小煤矿与煤电公司苏二矿之间关系复杂。因此,小煤矿关闭后,其积水的补给、迳流与排泄方式均发生了变化,并且极为复杂,其特点如下所述。小煤矿补给快、积水量大。由于浅部露头煤被小井开采
3、殆尽,浅部隔水煤柱不复存在,大气降水沿煤层露头塌陷已直接进入地下采空区,因此,大气降水在短时间内对小井积水迅速进行补给,并且补给面积广,渗漏通道多。使采空区积水量可在短时间内迅速增加。由于小煤矿数量多,开采密度大,时间长,范围广,致使采空区积水量大。据不完全统计,2010年底煤电公司苏二矿矿区范围内小煤矿总数达8个,在开采深度上,随着开采规模的增大,有的小煤矿开采深度超过苏二煤矿,如东二矿开采深度为-135水平,而苏二矿的开采深度是-105水平。超过了苏二矿的开采深度,由于开采的无序,小煤矿互争资源,造成多数小煤矿互相连通,形成统一的
4、水体,积水量大。小煤矿的水迳流、排泄通道不固定。由于小煤矿采煤方法不正规,资源丢失严重,造成大气降水补给在采空区迳流、排泄的通道不固定。原因是渗入采空区的水从上往下迳流的通道容易堵塞,一是由于大气降水补给量发生变化时,由于冲刷堆积作用,煤泥容易堵塞不是十分畅通的通道;另一种情况是由于垮巷或采空区再次垮落,造成原通道堵塞。无论是那种情况,当通道堵塞,积水量增加,水压增大到一定程度时,都将发生溃水,形成新的通道。溃水常常发生在最薄弱点,而薄弱点是根据堵塞程度变化的。当通道被堵塞时,积水又会沿侧向迳流,形成一井串多井的迳流方式。如南卓石桥坑
5、煤矿一号井的积水,长期以来都是作垂向迳流,从东山科矿三采区的采空区至绞车道排出,由于垂向通道堵塞,2002年5月突然改变迳流方向,向西流入+235工作面采空区,造成溃水事故。由于无序开采,加上管理人员技术素质低,多数小煤矿都无测量资料或者测量资料不完整,致使小煤矿与小煤矿之间连通现象十分普遍。生产期间正常排水情况下,小煤矿水一般不会互串,关闭停产后,随着积水增多,水位上升,小煤矿水通过采空区和巷道以及导水断层和含水岩层相互补给,致使一些条件简单的小煤矿,在相邻充水条件好的小井倒灌补给下,迅速充水,最终形成统一的积水体。积水位置分布无规
6、律,小煤矿经过多年的开采,规模逐渐增大,但是技术管理方面问题却很多,均3无正规设计,且开拓方式、巷道布置,采煤方法和开采程序等也不规范,随意性很大。主要表现在多煤层开采程序上,先采底部煤层,造成同一标高顶部煤层未采,而底部煤层为采空区,在同一煤层中,不按开采顺序开采,造成垂向多段采空区分布,局部开采下山煤,形成零星独立的采空区;巷道布置无规律,不管是顶板还是底板,都有可能布置巷道。上述种种做法,最终形成无规律的积水区。部分周边小煤矿关闭后,小煤矿水防治问题,矿井涌水量大量急剧增加,小煤矿在煤电公司苏二煤矿范围内的乱采乱掘,既破坏了矿区
7、地表水的自然排流方式,又破坏了矿区地下水态的天然动态平衡,同时还毁坏了矿区内的人工防排水系统。此外关井时未严格按照国家规定填平井口,拆除设施,清除杂物,恢复自然生态,进行弃地人工植被等规定和要求进行等原因,从而增加了地面水下泄的通道。因此,大量的大气降水经小煤矿采空区、地面塌陷、地表裂缝及废弃井口直接泄苏二煤矿,这是苏二煤矿涌水量增加的原因之一;此外,小煤矿关闭后也就随之停止了小煤矿原有的排水功能,原小煤矿井下的涌水(包括小煤矿揭穿含水层和含水构造的地下水),将全部直接泄入苏二煤矿;同时,小煤矿关闭后,原小煤矿为了维护自身的安全和减少
8、井下排水费用而进行的地面防排水工程也同时失去作用。关井前的涌水量普遍有大量增加,且增量均在300m³以上,其中,南卓石桥坑煤矿一号井的增加值高达90m³,东山科矿三水平2001年1月关井前涌水量为110m³,关后的第三个
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