常家沟水库保护煤柱留设问题探讨

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1、第6期沈会初郝亚锋黄克军常家沟水库保护煤柱留设问题探讨21常家沟水库保护煤柱留设问题探讨沈会初，郝亚锋，黄克军(陕西煤业化工技术研究院，陕西西安710065)摘要：在分析张家峁煤矿常家沟水库周边的水文地质资料，以及受上覆薄基岩层岩性、采深、采高等地质采矿条件影响因素的基础上，结合一定的地质及采矿条件，探讨常家沟水库保护煤柱如何留设问题。关键词：常家沟水库；煤柱；留设中图分类号~TD822．3文献标识码：B文章编号：1671—749X(2013)06—0021—03常家沟水库位于张家峁井田东南部、麻家塔乡0引言常家沟村陈家塔自然村，距神木县

2、城27．5km，建于张家峁矿井主采的5煤层15204综采工作面乌兰不拉河与老来河的交汇处，水库水源由乌兰不已基本回采完毕，即将准备回采的5煤层15205拉沟河和老来沟河汇流而成，是神木县目前较大的综采工作面及上覆4等煤层向西南方向有常家沟蓄水水库之一。该水库于1979年7月建成，并于水库，水库蓄水主要供下游三万亩农田灌溉和人畜1996年～2000年10月，由神华集团出资完成了加饮用，同时该水库亦承担华能公司自备电厂供水任固维修及防渗工程，水坝为土质结构，坝高48m，长务。为了保证矿井安全开采，最大程度提高矿井的250m，坝面宽10m，涵洞

3、流量3．1m／s，溢洪道流煤炭回采率，因此必须尽快对常家沟水库的保安煤量215m。／s，坝底及周围岩石为延安组第三段弱含柱留设进行研究。水层段。水库控制流域面积44km，总库容1295万m，一般蓄水量225万m。库底标高1111．741常家沟水库周边水文地质概况m，洪峰期最高水位1138．17m，枯水期水位标高1．1地表水系1121．74m，一般水位1131．53m。张家峁煤矿内地表水体主要为常家沟水库(常1．2地下含水层年蓄水)、乌兰不拉沟河、老来沟河以及常家沟河在常家沟水库周边的地下主要有松散层孔隙含(均属长年流水)。常家沟河为窟野河

4、次一级支流水层和基岩裂隙含水层两大类，其中对张家峁煤矿(窟野河为黄河一级支流)，为张家峁井田内唯一常开采有影响的含水层主要有第四系上更新统萨拉乌年性河流，是由乌兰不拉沟泉和老来沟溪汇合而成，苏组(Qs)含水层与烧变岩含水层，煤层采动导水延伸7km，自西向东在井田东部以外5km处汇入裂隙带贯通基岩，导通这两层含水层时，就有可能导窟野河。据陕西省煤田地质局一三一队1989年4致矿井涌水量增加，所以，烧变岩含水层和萨拉乌苏月～1990年3月在陈家塔村站观测资料，常家沟河组(Qs)含水层将成为矿井直接充水水源。流量3．25～635L／s，一般60

5、～120L／s，流量变幅受根据常家沟水库周边地质条件，在水库的西南降雨量及水库排水量双重因素控制。2012年1O月部，水库的静水位低于4煤层烧变岩的底板标高，24日在乌兰不拉沟观测河流流量为11L／s，在老来水库的水与4-2煤层烧变岩没有联系，从而确定水沟观测河流流量为163lMs。库的西南部在一般情况下烧变岩不含水。在水库西北部，由于地形低洼或局部烧变岩隔水底板凹陷的收稿日期：2013—06—05地段，4-2煤层烧变岩底板标高与水库的静水位标高作者简介：沈会初(197O一)，男，江苏武进人，1991年毕业于中国矿业大学采矿工程专业，高级

6、工程师，从事煤矿开采技术研究工作。基本接近或相差不大，另外该区域分布有大面积的22陕西煤炭2013第四系松散砂层，地势相对平坦，在雨季接受大气降(图1)，若煤层开采的导水裂隙沟通此含水层，势必水入渗、地下水径流等方式补给了烧变岩，因此该区造成矿井突水事故；②水库南部及东北部烧变岩成域的4煤层烧变岩的下部含有裂隙孔洞潜水。陡坎状出露与地表，据钻孑LZK5和南部ZK11号钻因此在常家沟水库两侧，大部分地段4I2煤层孔资料来看，烧变岩底板标高分别为1134．5、自燃后形成的烧变岩，裂隙空洞较发育，出露地段常1133．16m，比当时常家沟水库水位

7、(1131．53rn)形成陡坡、陡崖或被松散砂层所覆盖，底部埋没于库高2．97m、1．63m，尽管目前呈被疏干状态不含水，水之中，尤其是位于水库西北侧的4I2煤层底板标但若后期水库蓄水量增加，水位抬升，使其地表水沿高均低于水库水面标高，水库水势必直接或间接和烧变岩网络裂隙孑L洞补给烧变岩，从而使已被疏干烧变岩含水层形成了紧密联系，采煤时如与烧变岩的烧变岩从新富水，将会给未来矿井开采5煤层沟通，将会引起库水倒灌，应引起高度重视。安全带来不可估量的水害；③由于在常家沟水库两侧，大部地段4煤层自燃后形成的烧变岩，裂隙空2常家沟水库周边保护煤柱留

8、设洞较发育，出露地段常形成陡坡、陡崖或被松散砂层设计留设保护煤柱的方法现在一般有垂直剖面所覆盖，底部埋没于库水之中。尤其是位于常家沟法、垂线法、数字标高投影法、椭圆锥法和临界变形水库西北侧的4