受承压水影响的矿井开拓系统

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1、1.概况承压水一般是指可采煤层顶、底板岩层内赋存的岩溶石灰岩层承压水体。我国60％的煤矿与岩溶灰岩有关，30多个煤田存在承压水患威胁造成的平衡表外储量达200多亿t。华北、华东地区开采石炭二叠系煤田，煤系地层基盘是巨厚的奥陶系灰岩，水量大、水压高，东起徐州、淄博，西至陕西渭北，北起辽宁南部，南至淮南、平顶山一带的主要矿区，如：开滦、邢台、邯郸、峰峰、淄博、肥城、新汉、徐州、焦作、鹤壁、淮南等矿区在开采下组煤时多受底板岩溶承压水的威胁，其总产量达2亿t以上。我国南方岩溶类煤矿床以晚二叠系煤田为主，顶板长兴灰岩和底板茅口灰岩的岩溶承压水，对矿井开拓、开采影响很大，据不完全统计，湖

2、南、广东、江西和广西等省（直辖市）受水威胁的煤炭储量约16亿t以上。承压水对矿井开拓造成了巨大影响。常以数倍、数十倍，甚至百倍于排水能力的水量突入矿坑造成水患。进入80年代以来，随意我国煤矿开采强度增加，开采水平的延深，矿井承压水的突水事故较50年代增长了257％，淹井次数增长96％。如1984--1985年8月全国统配煤矿连续发生重大突水淹井灾害和事故22起，影响产量1475万t，直接经济损失7亿元。淄博矿区在开采下组九、十层煤过程中，先后发生承压水突出事故160次，造成淹井16次，淹水平或采区11次，经济损失6000万元以上。肥城矿务局杨庄矿1985年5月发生徐家庄灰岩水

3、突水淹井事故，井下全部设备被淹没，停产半年，损失2000万元以上。陕西渭北煤田的桑树坪、马沟渠、象山、董家河等矿井曾先后被淹，有的推迟投产，有的被迫更改水平设置和井巷布置方式，报废已开拓的斜井810m、石门378m、井底车800m。华北石炭二叠系的下组煤，受承压水威胁，几十年来主要是开采上组煤总数矿井第一、第二水平的上组煤均已采完或接近采完，致使矿井巷道不能联台布置，开采顺序层层扒皮，薄厚煤层、煤质好坏不能合理配采，被迫往深部开拓，造成采区分散．水平接替紧张，采掘布置极不合理的局面。一些老矿区，如井陉、焦作、峰峰等，下组煤受底板岩溶承压水的严重威胁，多列于平衡表外或作为远景储

4、量，影响了这些老井挖掘潜力、经济效益和延长矿井服务年限。井陉矿区受承压水威胁的储量l992年占总储量的85％，峰峰、邯郸、邢台矿务局该种储量平均所占比重分别为49.5％、52.06％、75.36％，淄博矿务局据“八·五”期间的开拓安排，受水威胁的采区26个，6全局开拓采区的50％以上。受承压水影响，矿井排水设备增加，防堵水系统复杂，疏排水费用极高。肥城矿务局东部4个矿主泵房排水能力均达5000m3／h以上，1986年以来补建水闸门20道，每个水平、采区形成独立的疏排水系统。邯郸、峰峰等富水矿井，水平的排水能力一般都在3600m3／h左右，装机能力可达7200m3／h，面焦作矿

5、区平均每采1t煤要排出60t水，其九里山矿吨煤排水量高达93m3／t。河北临城煤田，承压水的疏排费占开采成本的31.8％。40多年来，我国煤矿在承压水上进行了大量的开拓开采试验和经验推广。70年代以来，采用深井强排疏干降压方法，对薄层灰岩及部分厚层灰岩利用各种疏水工程和设备，如开凿专门疏水井巷、大口径钻孔、安设潜水泵等，进行逐层分水平疏水降压；在查清区域水文条件基础上，堵截水源，分水平建立大流量的排水基地；在一些矿井试验设计合理开拓布置，分区域、分水平建立联合泵房和防水线，带（水）压开采综合治理的防治措施等，均取得了相应的成绩。特别近几年来，肥城、徐州、淮南、峰峰、淄博、焦作

6、等矿区，每年果出受承压水威胁影响的煤炭资源600万t以上，并使数亿吨的水患储量得到解放。我国具有代表性的承压水上开拓开采矿井情况列于表1.1：表1-1我国主要富水矿区具代表性矿区承压水上开拓开采情况矿务局矿开拓方式开采水平承压含水层名称底板岩柱厚度，m岩柱承受水压，MPa最大排水能力m/min主要技术路径开滦赵各庄主斜副立－1056奥灰120--14010--11100疏水降压焦作九里山立井上下山－250L8奥灰18--243278疏水降压邯郸王风一坑立井暗斜井多水平分组大巷＋10奥灰201.3120预疏大青水带压开采肥城大封立井上下山－55五灰13--221.01112底板

7、注浆加固带压开采井陉一矿立井水平大巷－100奥灰332.6--4.623带压开采峰峰三矿立井分组大巷－20奥灰461.5120大青疏干带压开采淄博双沟矿双斜井水平大巷－250徐灰231.18--2.4933疏水降压淮南新庄孜矿主、副立井集中大巷－410太灰12--181.99113疏水降压焦作王凤矿主井分层大巷暗斜井±0L28151.0572疏水降压井陉三矿主、副斜井顶板大巷－100奥灰553.352带压开采新汶潘西矿双斜井水平大巷－350奥灰50530疏水降压肥城陶阳矿立井、斜井开拓分组联合大巷－90