偃龙煤田铁生沟煤矿水害特征及防治对策.pdf

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1、2012年第6期能源技术与管理51doi：10．3969Q．issn．1672—9943．2012．o6．021偃龙煤田铁生沟煤矿水害特征及防治对策吕东亮，郝会安，杨培(义马煤业集团股份有限公司地质研究所，河南义马472300)[摘要]通过对偃龙煤田区域和铁生沟矿井水文地质条件的分析，结合铁生沟矿和同一煤田内其它矿井水害情况，认为顶板砂岩水是当前铁生沟煤矿的主要水害，影响采煤工作面的正常生产，奥灰水和小窑老空水是威胁矿井安全生产的主要水害；分析了铁生沟煤矿当前水害防治中存在的主要问题，针对铁生沟矿不同水害类型和防治水工作中的问题，提出了矿井水害防治

2、对策。[关键词]水文地质条件；顶板砂岩水；奥灰水；小窑老空水；防治对策[中图分类号]TD745+．2[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2012)060503系薄层(砂)灰岩承压含水层、二叠系砂岩含水层0引言和第三、第四系松散岩类含水层，其中寒武、奥陶铁生沟煤矿位处偃龙煤田的东端，开采二叠系灰岩含水层为本单元的主要含水层。单元南部、系山西组二煤，煤种为无烟煤。矿井于1997年东南部边界附近大面积的寒武系、奥陶系灰岩露建成投产，设计生产能力120万da，2011年生产头区和浅埋区，面积超过170km2，岩溶裂隙发育，原煤97万t。2003

3、年以来，该矿发生过20余次水人渗条件好，为岩溶地下水的补给区，大气降水是害事故，均为顶板水害，以往有关该矿水害防治的本单元岩溶地下水的主要补给来源。降水人渗后，研究均侧重于顶板水害Ⅲ。综合该区域水文地质由于区域构造的控制作用，地下水由东南向西北条件及同一煤田其它煤矿水害情况分析，随着矿径流，在深部形成岩溶裂隙水滞留区的自然条件井采掘水平向深部延伸和采掘范围的扩大，该矿下，主要在浅部以泉(群)的形式排泄。目前由于人还面临其它类型的水害，因此有必要对煤矿矿井工取水影响，多数泉(群)已断流。水害进一步分析并提出针对性的防治措施。2矿井充水因素1井田水文地

4、质概况2．1充水水源铁生沟井田位于偃龙水文地质单元东南部，2．1．1地下水如图1所示。偃龙水文地质单元西起平乐宜阳断山西组地层厚67100m，平均厚83m，以泥、层，东至五指岭断层，南始地表分水岭，北至岩溶砂岩互层为主，下部的大占砂岩和香炭砂岩厚度水深部滞流区，总面积超过1500km。单元内含l0～40m，间有泥岩或砂质泥岩阻隔，单位涌水水层主要有寒武系、奥陶系灰岩承压含水层、石炭量0．0029~0．0079L／s·m，渗透系数0．007350．0352m／d，富水性整体上较弱，但存在局部强富水区段，水位标高+305．44～+352．56m，水质为

5、HCO，一K·Na型。两含水层(段)距离煤层较近，开采后遭到破坏，直接向矿井充水，是煤层顶板的直接充水含水层。石炭系薄层灰岩分为上下两段，上段灰岩中IJ7灰岩较发育，平均厚9．5m，富水性弱，上距煤层平均11m，采煤过程中一般被破坏而直接向矿井充水，是煤层底板的直接充水含水层；下段灰岩中L灰岩发育，富水性较灰岩强，上距二煤层平均56m，是煤层底板的间接充水含水层。图1偃龙水文地质单元示意图52吕东亮，等偃龙煤田铁生沟煤矿水害特征及防治对策2012年第6期奥陶系灰岩含水层在井田内最大揭露厚度地表水涌入矿井的主要通道。井田西北部及东北56m，浅部岩溶裂

6、隙发育，单位涌水量部断裂构造相对发育，有五指岭分支断层、上庄向0．012～83．76L／s·m，渗透系数0．033—3．71m／d，富斜、王沟断层、高坡断层等。受其影响，附近可能存水性强而不均，水位+361一+426m，水质类型为在破碎带或次生构造，地层完整性遭到破坏，从而HCO一Ca·Mg型。上距二煤层平均66m，是煤层沟通顶底板含水层，在生产中一旦误揭将导致严底板的间接充水含水层，正常情况下对矿井没有重的水害事故。充水作用，但在富水区域或强径流带，遇构造破坏3矿井水害及特征或底板采动破坏裂隙与含水层原始导高沟通的情况下，则向矿井突水，存在淹井威

7、胁。根据区域及矿井水文地质条件，结合矿井生2．1．2小窑老空水产中的水害情况分析，铁生沟煤矿存在顶板水、小井田浅部边界附近曾存在大量的废弃小窑及窑老空水以及底板奥灰水等多种水害威胁。自生产小窑，由于小煤窑采深均较浅，采后导水裂隙2003年以来，铁生沟煤矿共发生因顶板砂岩水引极易发育至地表，故停产或报废后经长期积水，在发的突水灾害20余次，最大突水量200m。由其采空区形成了庞大的老空水体，对该矿在其临于所采二。煤层极其粉软，在水力冲刷下形成具近区域的采掘活动构成严重的水灾威胁。有泥石流性质的水煤流，破坏力巨大，难以治理，2．1_3地表水和大气降水极

8、易造成人身伤亡事故，对采煤工作面正常生产井田内有季节性河流涉村河由南向北穿过，影响很大，当前是矿井的主要水害。另有一些季节