复杂水害威胁矿井充水因素分析及防治.pdf

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1、2011年4月矿业安全与环保第38卷第2期复杂水害威胁矿井充水因素分析及防治岳拥军，白云来，贾安立，李长青(河南煤化集团赵固一矿，河南新乡453634)摘要：通过对赵固一矿水文地质、主要含水层、隔水层特征与矿井充水因素分析，结果认为主要充水源为断层出水和底板出水，同时提出了水害防治的措施，可供类似矿井参考。关键词：水文地质；充水因素；水害防治中图分类号：745．2文献标志码：C文章编号：1008—4495(2011)02—0063—03河南煤化集团赵固一矿位于焦作煤田东部，为布，将区内煤层分割成多个断块，诸断块由西而东呈新建矿井，

2、主采二煤层，井田内该煤层埋深410～阶梯状逐级下降，埋深加大，加上勘探区最西部九里860m。有关资料显示，该矿井水文地质条件与焦煤山断层为区域性导水大断层，其余北东向断层亦均西部煤田不相似。因此弄清矿井充水因素，有针对为导水断层，故本区西北部成为供水边界和主要来性防治突水，对安全生产具有重要意义。水方向；东南部边界应属疏水边界；南部峪河断层(F。)落差300—700m，使本区煤层底板灰岩含水层1矿井地质条件与邻区新生界地层对接，成为本区一条横向阻水边1．1地形地貌界。北东部为煤层及灰岩隐伏露头区，由于断层切该矿属于太行山前冲洪积平

3、原，地面海拔标高割，使得奥陶系、太原组灰岩含水层在此成为一个复75～100m，全区呈北高南低缓慢倾斜地势，地形简杂的含水系统，天然状态下北东部露头地带不是来单，自然坡度5％o～8‰。本区属海河流域卫河水系，水方向，但是人工疏排时有回补矿区的可能。井田内主要河流是石门河和清水河。矿区北部的太2．1矿井主要含水层行山奥灰岩层裸露，接受降雨补给后在河谷地带形井田主要含水层有中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水成许多岩溶大泉，并成为河流的发源地，多数河流上层、太原组下部灰岩含水层、太原组上部灰岩含水游河段有水，距山口10～20km开始漏失或全部漏层、

4、二煤顶板砂岩含水层、风化带含水层、新近系中失，成为煤矿的主要充水水源。底部砂砾石含水层、第四系含水层。1．2构造1)中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层。由中厚层井田总体构造形态为一走向北西、倾向南西，倾状白云质灰岩、泥质灰岩组成，是强富水的含水层。角2～6。、局部12。的单斜构造。在隆起构造背景控上距L，灰岩一般19m，距二煤层一般118．26～制下，本区构造特征以高角度断裂为主，发育的断层142．58m。正常情况下不影响煤层开采，断裂沟通有NE向、NW向和近EW向3组，其中以NE向为情况下对矿井威胁大。如矿井F断层最大落差达主。NE向断

5、层延伸长、落差大、频度高，由西北向东到150m左右，断层上盘二煤层与断层下盘的O：南把整个井田切割为阶梯状长条形断块，且具多期灰岩对接，存在下盘O灰岩对上盘二，煤层突水及活动性，造成断层两盘新生界地层厚度相差较大；灰岩补水的可能性极大。NW向和EW向断层多被NE向断层切割，近EW向2)太原组下部灰岩含水层。由L，、灰岩组成，其中L’灰岩发育较好，井田内厚度由西向东由断层多在NE向断层之间发育。浅而深变厚，一般厚15133，最厚l8．98m，区内水位2矿井水文地质标高约+601TI，富水性较强，应为二煤层间接充水含水层。抽水单位涌水

6、量1．090tl(S·m)，渗透系井田北东向大断层发育，自西而东呈近平行展数9．87m／d，为富水性强的含水层。3)太原组上部灰岩含水层。主要由Lq、、IJ7灰收稿日期：2010—08—05；201l一01—04修订作者简介：岳拥军(1982一)，男，河南焦作人，助理工程岩组成，其中灰岩发育最好，含水层厚度一般8—师，2008年毕业于河南理工大学，现从事矿井生产技术管理111TI，平均8．75Ill，最厚11．50m，岩溶裂隙较发育，水工作。位标高+66m，含水层上距二煤层24．O8～39．89m，·63·2011年4月矿业安全与

7、环保第38卷第2期平均31．94m，抽水单位涌水量0．5507L／(S·m)，渗位破坏底板突水、顶板含水层淋水、地表径流水和新透系数9．82～10．94m／d，为二煤层底板直接充水含生界孔隙水。水层，属中等富水含水层。对安全生产威胁最大，在3．1断层导水掘巷施工期间发生多次突水。根据勘探资料，矿井范围内断层非常发育，且均4)二．煤顶板砂岩含水层。主要由二煤顶板大属于导水断层，尤其井田边界断层，中部F．断层及占砂岩和香炭砂岩组成，厚度一般2．80～67．99m，抽水矿区内落差大于20m断层。井田中部F断层将井单位涌水量0．00073

8、6t／(S·m)，属弱富水含水层。田分为南北两翼，南翼为上盘，北翼为下盘，下盘抬5)风化带含水层。由隐伏出露的各类不同岩升，使煤层底板强含水层与上盘煤层对接，形成强导层组成，厚度15—50m，一般20～35m，除石灰岩风水通道。F断层(边界断层)下