豫西某煤矿矿井充水条件.pdf

《豫西某煤矿矿井充水条件.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、科技·探索·争I乌Sc科ience&技Tech视nology界Vision豫西某煤矿矿井充水条件林刘军何有生(河南工业和信息化职业学院，河南焦作454000)【摘要】豫西某煤矿系我国大水矿区，该矿主采二叠系山西组二1煤层，距离煤层底板50m左右是具有强承压岩溶水的奥陶系灰岩，它对矿井安全生产构成了严重威胁，本文着重研究该矿矿井充水条件。【关键词】突水水源；突水通道；小煤窑0引言裂隙通道、人为导水通道、封闭不良钻孔和废弃井筒导水通道等。(如图1)如果不考虑突水强度，仅从突水发生频率来分析，豫西某煤

2、矿主要充水水源是煤层顶板砂岩裂隙水老空水和小煤窑水，其次是煤层底板太原组灰岩岩溶水和煤系地层基底的奥陶系灰岩岩溶水。但从突水强度来说，以奥灰水突水强度最大，其次是小煤窑水和老空水，最小是煤层顶板砂岩裂隙水。1突水水源1．1奥灰水奥陶系灰岩构成煤系地层的基底，岩溶发育，补给条件好，是豫西某煤矿矿区富水和导水性最好的含水层，也是二．煤底板间接充水含水层。奥灰水含水层虽上距二煤层底板50m，但如有断层存在，也能进入矿井。奥灰水突水具有水压大、来势猛、水量充沛、持续时间长的特点，一旦发生突水，最容易造成

3、恶性淹井事故。如1995年l1月5日此矿发生在一水平12采区12161工作面上的奥灰水突水，最大突水图1豫西某煤矿区突水通道示意图量达4257mR．使矿井被淹。1．2小煤窑矿井水2．1断裂导水通道豫西某煤矿井田北部边界大致以二1煤底板+150m等高线为界，在华北型石炭、二叠纪岩溶煤田中，奥灰水突水常与构造有关，断深部以二1煤层底板一200等高线为界。豫西某煤矿北部分布着40多层或断层带垂向导水是奥灰水进入矿井的主要通道。一切大小断裂都个乡镇煤矿，个体小煤窑及废弃的小煤窑不计其数。这些小煤矿井下可

4、能成为充水水源进入坑道的途径。各矿层间有不透水层隔开的充水采区、巷道相互贯通，豫西某煤矿北部边界附近的小煤矿，不仅私自越岩层中地下水，往往是通过断裂带突人矿井坑。如华北石炭一二叠系界开采，有时还故意与豫西某煤矿井下贯通，向豫西某煤矿排放矿井煤田的底板奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙水，一般都是以断裂带为导水通水，使豫西某煤矿排水量大增或直接造成突水事故。如1998年3月道，豫西某煤矿就属于该种情况。31日，12采区上山一车场发生突水，最大突水量32m油。后经调查分断裂构造能否成为充水途径，关键在于它的透水

5、性，断裂带的透析，本次突水是石寺新矿向豫西某煤矿偷排矿井水所致。又如，1998水性主要取决于两盘的岩性，而且往往与两盘岩石的透水性一致。很年8月28日在l1032工作面切眼处发生突水，最大突水量8Om‰，使多实际资料证明，发育在不同岩性段的同类型断裂，或同一断裂通过0o．32工作面完全被淹，造成直接经济损失数十万元，经调查该次突水不同岩性的部位，其透水性可以有明显差异。根据力学性质将岩石分是东沙一矿将其矿井水排入豫西某煤矿所致。三类：①软柔性岩，如页岩，泥灰岩等；②硬脆性岩，如石英岩等；③脆1-

6、3老空水性可溶岩，如石灰岩，白云岩；若两盘均为软柔性岩石时，其透水性则迄今为止，豫西某煤矿已发生了4次以老空水为水源的突水，分与断裂的力学性质有关，压性和压扭性断裂常不透水，而张性断裂可别是9O年6月19日11041与11021工作面联络巷突水、94年4月具弱透水性，若两盘均为硬脆性可溶岩时，断裂带多数具透水性；若两18日l1022工作面下巷突水、95年1月23日12102工作面突水和盘为不同岩类的组合，则透水性就比较复杂，需要根据具体情况进行95年7月21日11081上巷突水。这四次突水最大突

7、水量达80—100分析。根据大量实际资料，综合各类断裂的水文地质特征，结合豫西某m，4次突水中，除9O年6月19日11041与11021工作面联络巷老煤矿特点，提出了如下表所示的断层分类[31。空突水淹没巷道200余米，并使工作面停产2天外，其余并未对采煤2．2裂隙与采动裂隙导水通道生产造成太大的影响。老空水突水主要原因是：掘进巷道偏向。以至于山西组大占砂岩和香炭砂岩裂隙含水层是二1煤层顶板直接充导通回采后的采空区，使采空区积水自然涌出。老空水突水的特点是水层，裂隙发育，含有裂隙水，富水性不均匀

8、，裂隙发育地段富水性强，初期水量大，来势凶猛，但因积水量有限，突水后水量往往迅速衰减，裂隙水可沿裂隙流人矿井。各数情况下，顶板砂岩裂隙水主要以顶板一般3—5天后稳定甚至衰弱为零。淋水，滴水形式进入矿井，偶尔会形成突水。采煤活动使煤层顶板产生1．4山西组砂岩裂隙水冒落断裂，将上覆岩层破坏，形成冒落带，裂隙带和弯曲带，不仅为煤煤层顶板的大占砂岩裂隙比较发育，含有裂隙水，是煤层顶板直层直接顶板山西组砂岩裂隙水进入矿井提供了通道，同时，也为二叠接含水层。采掘活动使煤层顶板岩层变形、破坏，形成冒落带、裂隙