本站原创摘 要：本文通过邓家庄煤矿水文地质条件的分析研究,得知对矿井充水有影响的主要是采空区积水和太灰水,针对矿井充水水源和充水通道的发育状况及在防治水工作中应借鉴临近矿井的经验,提出该矿应从做好地面防治水、井下探放水和带压开采防治等方面来做好防治水工作.
关 键 词：水文地质条件充水因素防治水
邓家庄煤矿开采2、4、5号煤层,生产规模90万t/a.位于黄河东岸,地处吕梁山脉中段西部,为典型的黄土高原地貌,地势总体东高西低.井田内地层总体为一单斜构造.走向近南北向,倾向西,地层倾角约4°—7°.断裂构造不发育,仅在井田东部巷道揭露4条小的层间断层.井田内断层不发育,未发现陷落柱,亦未发现岩浆岩侵入.故确定井田地质构造类型为简单类.井田位于黄河东岸,紧靠黄河,煤层低于黄河水位及奥灰水水位,水文地质条件中等.
1水文地质条件
1.1地表水
井田内地表水属黄河流域,黄河从井田外西部边缘流过,流经距离本井田约3km.河床高程650.00——664.00m,流向由北向南,年平均流量924.4m3/s,最大流量19500m3/s.井田内无常年性河流,仅在雨季时有短暂洪水从地表沟谷中流出,由东向西最后汇入黄河.
1.2地下水
奥陶系碳酸盐岩溶裂隙含水层中上马家沟组、峰峰组等,含水层具较好的连续性和稳定性.为井田和区域最主要的含水层.其余各组含水性较弱.
2矿井充水因素分析
2.1地表水对矿井开采的影响
井田内地表水属黄河流域,黄河从井田外西部边缘距本井田约3km.年平均流量924.4m3/s,最大流量19500m3/s.井田内无常年性河流.黄河历年最高洪水标高为651.2—665.0m,5（4+5）号煤层在河流流经附近标高最高为300m,河底与煤层间距达351.2m,本井田邻近西部开采时要留足保安煤柱,开采中应多加防范.
2.2构造对矿井充水的作用和影响
井田总体为一单斜构造,地层总体向西倾斜,各含水层中的水会沿岩层倾向流出井田.井田内断裂构造不发育,未发现陷落柱,但要注意隐伏断层的存在,并对其导水性应引起足够的重视.
2.3最大导水裂隙带对矿井的充水影响
井田内5（4+5）号煤层距地表约372.75m,导水裂隙带高度小于5（4+5）号煤层距地表间距,故5（4+5）号煤层开采目前不会波及到地表.
2.4含水层水对矿井的充水影响
1）太原组石灰岩岩溶裂隙水对开采5（4+5）号煤突水性分析
井田内太原组岩溶水水位标高718.95—787.80m,5（4+5）号煤层均位于太原组石灰岩裂隙、岩溶水水位之下.单位涌水量为0.90L/s.m和0.22L/s.m,为中等富水性含水层.2、4号煤层最大突水系数大于受构造破坏地段突水系数临界值0.06MPa/m,小于正常地段突水系数临界值0.10MPa/m,太灰水突水的危险性较大.5（4+5）号煤层最大突水系数大于受构造破坏地段突水系数临界值0.06MPa/m,也大于正常地段突水系数临界值0.10MPa/m,太灰水有突水的危险性.由上述结果可知,太原组石灰岩岩溶裂隙水对开采2、4、5（4+5）号煤有一定的威胁.将来开采时应严加注意.
2）奥陶系含水层
井田内奥灰水位标高为793m左右,4号煤层最低底板标高约为620m,井田现开采5（4+5）号煤层,目前未发现大断层和陷落柱,但应严密监测构造发育情况,若有断层或陷落柱出现,应做好防范工作,以防发生奥灰突水事故.
3矿井主要水害及其防治措施
3.1矿井主要水害
对矿井充水有影响的主要因素为采空区积水和太灰水对矿井充水的影响,次要因素为大气降水对矿井充水的影响、构造对矿井充水的影响、煤系地层对矿井充水对矿井充水影响.
3.2水害防治措施
针对该矿采空区积水和太灰水对矿井充水影响的主要水害,该矿应做好地面防治水工作、井下探放水工作和带压开采防治工作.
1）建立建全疏水、防水和排水系统
该矿主、副井均建在沟旁,其位置均高于调查的最高洪水位,现有防排水系统及设施能满足目前矿井生产建设的需要.该矿应按煤矿防治水规定,收集矿区近百年来当地最大降水量和最高洪水位资料,完善矿井疏、防、排水系统.
2）井下探放水工作
建立专业探放水队,购置一定数量探放水设备,坚持“预测预报、有掘必探、先探后采、先治后采”的原则,对采空区积水区进行探放,保证安全生产.
3）进行水文地质补充勘探,进一步查明井田带压区的断裂构造的分布、导水性,查明奥灰含水层的富水性并取得有关水文地质参数,,在此基础上做好带压开采设计.
4矿井防治水工作建议
1.建立建全矿井防治水工作制度和组织机构,加强对全矿井防治水工作的领导,树立防水意识,重视防水工作,对工人进行有关水害知识的教育和有关出水征兆的识别.
2.应在井口附近采取相应措施,以防雨季来临时,洪水涌入坑道造成水害.
3.加强对矿井涌水量和地表塌陷区的观测,及时掌握有关涌水量的变化情况,对突然增大的涌水量,要查明水源及水量变化情况,分析其原因,采取有效措施,制止水害事故发生.
4.必须经常检查矿区地表是否存在导水裂隙或其它导水通道,尤其注意永新煤业有限公司矿坑水的排水沟谷地段,发现裂隙及其它导水通道,应及时将其回填密实.
5.必须经常了解相邻矿井开采情况,掌握其采空范围、涌（积）水情况,防止越界开采,造成巷道相互贯通,采空区、古空区积水涌入矿井,造成涌（突）水事故的发生.
6.要坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先冶后采”的原则.尤其开采下组煤层时对上组煤层采空区积水、积气进行探测排放.
7.探测隐伏断层的存在,并注意其导水性的研究.
8.在井下保证排水设备的正常运转,一台备用,一台运行,一台检修.
9.在井田西部开采时,要留足保安煤柱,严防黄河中水沿裂隙渗入井下,给矿井生产造成影响.
10.本井田水文地质条件复杂.现有的水文地质资料无法确切评估本井田水文地质特征,建议矿方今后作专门的井田水文地质评估报告,以探讨扩大生产能力的可能性.
5结语
邓家庄矿井位于黄河东岸,紧靠黄河,煤层低于黄河水位及奥灰水水位,水文地质条件复杂,使得矿井的建设面临诸多地质问题.为矿井井筒的安全经济施工和煤层科学开采,需要详细查明矿井的水文地质条件,合理确定防水煤岩柱和开采厚度,并做好矿井的防治水工作,达到既保水又采煤的和谐局面,保持矿区可持续发展.