矿井水害防治技术在梅花井煤矿应用

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1、矿井水害防治技术在梅花井煤矿应用　　摘要：矿井水害是影响煤矿安全生产的主要灾害之一，矿井水害一旦发生，不但影响煤矿各采掘工作面的安全施工，还将导致人员伤亡，设备损坏，并淹没矿井和采区，危害十分严重。为切实保证梅花井煤矿安全生产，应对矿井水害的发生条件及原因进行分析研究，划分水害类型，并根据矿井实际情况不断加强防治水技术研究和科技攻关，推广使用防治水的新技术、新装备和新工艺，提高防治水工作的科技水平。关键词：矿井水害水害类型防治水技术0引言8矿井水害作为煤矿主要灾害之一，时刻威胁着煤矿安全生产，随着煤矿开采的范围扩大，开采水平延伸，矿井防治水工作越来越重，受水

2、害威胁也将越来越大。以梅花井煤矿为例，通过对矿井的水害防治工作进行总结，探索矿井水害防治对策。梅花井井田位于宁夏回族自治区灵武市以东33km处，行政区划属灵武市宁东镇管辖。地理坐标位于东经106°42′05″至106°46′50″，北纬37°58′20″至38°04′21″之间。梅花井煤矿是宁东能源化工基地规划首先开发的特大型矿井之一，其产品用户主要为宁东能源化工基地内的坑口电厂，煤基二甲醚和煤炭间接液化项目。矿井总生产规模12.0Mt/a，矿井服务年限为77a。1矿井地质及水文地质概况1.1自然地理井田内地形总体呈现东高西低，南北高中部低的低缓丘陵地貌，本

3、区内大部分地区为沙丘掩盖，多系风成垄状及新月形流动沙丘，间有被植被固定、半固定沙丘，地形低缓平坦，起伏不大。井田范围无常年地表迳流，仅在井田西北侧有南北长约1km、东西宽约0.5km，面积约0.5km2的季节性积水地带，标高+1322m左右，平时干枯无水，雨季有积水，一般可保持1个月左右，水质苦涩，不能饮用。1.2地质概况梅花井煤矿位于鸳鸯湖矿区，鸳鸯湖矿区属晋冀鲁豫地层区（V4）、华北西缘地层分区桌子山-青龙山地层小区（V41-2）（见图1-1）。井田全部被第四系（Q）所覆盖，地表无基岩出露，井田含煤地层为侏罗系中统延安组（J2y）。1.3水文地质概况区域

4、地貌为沙漠、半沙漠与草原的过渡带，区域内地下水的形成与分布受自然地理及地质条件控制，呈现出西北地区特有的干旱、半干旱区的水文地质特征；可划分为任家庄～丁家梁矿区、碎石井矿区、鸳鸯湖矿区、马家滩矿区、积家井矿区等水文地质分区。梅花井煤矿属鸳鸯湖矿区裂隙孔隙水分区。8梅花井井田含水层按岩性组合特征及地下水水力性质、埋藏条件等，由上而下划分为以下五个主要含水层：第四系孔隙潜水含水层、直罗组砂岩裂隙～孔隙承压水含水层、延安组6煤以上砂岩裂隙～孔隙承压水含水层、延安组6～18煤间砂岩裂隙～孔隙承压水含水层、延安组18煤以下砂岩裂隙～孔隙承压水含水层。目前影响矿区煤矿开

5、采的主要含水层为侏罗系中统直罗组含水层。2矿井水害类型2.1矿井充水因素2.1.1大气降水：第四系地下水补给主要以大气降水为主，极少量沙漠凝结水补给，但补给量甚微。区域年均降水量200mm，蒸发量1784.3mm，根据对已回采工作面涌水量进行实际观测，涌水量曲线与降雨量曲线之间无明显相关性。2.1.2直罗组砂岩承压水：本含水层全区广泛分布，根据含水层富水性及垂向上岩性变化，可分为上下两段，其中下段含水层是影响本区煤层开采的主要含水层。目前矿井主采2-2煤，该含水层位于2-2煤顶部，随着回采工作面的推进，含水层水直接进入采空区，成为采空区积水的直接原因。2.1

6、.38断层水：矿井目前揭露DF3正断层及DF11正断层，根据回风斜井实际揭露情况，DF3断层为导水断层，导水性较强，断层面直接沟透直罗组砂岩含水层，实际揭露后最大涌水量为35m3/h，稳定后正常涌水量为20m3/h。根据勘探资料显示，DF3断层位于井田的中北部，区内延展长度5760m，成为矿井充水因素，威胁矿井安全生产。2.2矿井水害类型2.2.1地表水害：井田范围无常年地表迳流，大气降水对矿井涌水量影响较小；但受临近矿井影响，矿井水外排至我矿井田范围内的积水，通过回采过程中引起的地表裂缝进入采空区，对矿井安全造成一定影响。2.2.2直罗组砂岩含水层水害：在

7、矿井采掘过程中，受该含水层影响，含水层水通过裂隙进入矿井，一般以滴、淋、涌水的形式进入矿井，造成矿井涌水量增大。2.2.3采空区水害：目前矿井主采2-2煤，距顶板直罗组砂岩含水层层间距较近，回采过程中受采动影响，含水层水通过垮落带及导水裂隙带直接进入采空区，造成采空区水量突然增大，如正在回采的112201、112203工作面受采空区水影响较大。2.2.4断层水害：目前矿井已揭露DF3、DF11两条断层，根据现场实际资料可知，DF3正断层对矿井影响较大，如回风斜井迎头揭露DF3断层。3矿井水害防治技术3.1技术基础工作3.1.18合理进行开拓与开采：根据矿井接

8、续计划的安排，应合理设计矿井各采掘工作面，力求避免穿