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地質類型論文:省域礦業水文地質分類探究

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地質類型論文:省域礦業水文地質分類探究

本文作者:馬亞杰1鄭翠敏1張岳2常江1付榮欽3作者單位:1河北聯合大學2河北承德興隆礦務局3河北省地質礦產勘查開發局第四地質大隊

礦井及周邊老空水分布影響

礦井處于自然缺水區,地下含水層經多年開采疏放,多不含水。井田內斷層構造發育,受傾向南的逆掩斷層控制,斷層上盤煤層壓著下盤煤層,南部煤層壓著北部煤層。開采時由南向北,先采上部煤層,再采下部煤層。主要可采四、六煤層,頂板以砂頁巖、頁巖、鋁土頁巖為主,巖性比較松軟,容易垮落[4]。下部煤層開采后,受斷層發育等因素影響,頂板冒落、裂隙帶往往影響至上部采空區,形成貫通裂隙[5-6]。因此,降雨及沖積層水下滲進入礦井,易直接轉為礦井涌水,一般不易形成封閉老空積水,下山開采區可能形成老空積水。礦井生產中,對一些采空區積水進行了探放,積水量不大。1991年,隆泰公司對原東斜井+475石門和采空區及其附近小窯進行了探放水,共打鉆孔10個,歷經5月至12月,共探放積水48102.32m3。1992年,隆泰公司對原9439采空區進行了探放水施工,共打鉆孔4個。9439采空積水區位于2743采區上方41m,積水最低標高為+480m,預計積水量為10000m3。僅1號鉆孔透水,放出積水3417.84m3,2743采面淋水放出積水7680m3,合計11097.8m3。礦區采取了多種措施阻隔生產區外老空水。①1995年于二水平西南石門大巷建立永久水閘墻,敷設三條放水管路,以二水平西南石門和2862井底作為儲水倉,水倉容量900m3,用以封堵2841區域涌水;②1995年,于東斜井+465巷道內建水閘墻,封堵東斜井附近小窯涌、積水;③2003年,為封堵張莊區域涌水,提高水位淹滅空區內火點,建張莊區域防水閘墻,同時也用于封堵張莊區域來水。目前,礦井內可復塊段均在井田工業廣場附近,開采深度在一水平(標高+370)以下,最高開采高度為2742風巷+336m。礦井淺部原封閉的小井開采深度在+400水平以上,經過近二十年的沉降、埋壓現已完全填實,不存在老空積水。并且以上塊段上部也不存在封閉的小井。預復采區域為本礦回采形成的采空區,采塘位置、有無積水礦內底數清楚,每個塊段開發前均進行水患排查分析,如果有積水必須進行探放水工作,施工過程中發現問題立即停止施工,利用探放水鉆機進行補探。所以,以上幾個復采塊段不受水害威脅。

礦井涌水量

依據涌水量臺帳總結(1981-2009年)隆泰公司礦井一水平最大涌水量347.1m3/h,二水平最大涌水量652.5m3/h,礦井最大涌水量為849.9m3/h,其變化無明顯趨勢,如圖2所示。近3年來,隆泰公司礦井最大涌水量為583.7m3/h。最大涌水量發生在每年的7~9月份,與雨季同期,無滯后或滯后期短,反應出大氣降水可以迅速入滲至井下,入滲通道良好。1981—2004年,礦井平均涌水量為72~182m3/h。圖3給出了依據2009年礦井涌水量臺帳繪出的涌水量變化曲線,如圖3所示,全礦枯水季節正常涌水量約140m3/h,雨季正常涌水量約300m3/h。

礦井突水量

汪莊礦共,措施簡單。與94年相比較,目前礦井充水條件發生了較大的改變:①90年代礦區地表小井十分活躍,地面小窖和小窖開采造成地面塌陷坑成為直接充水通道,近年來大量關停了地面小井,同時對地表進行了恢復治理,封閉了多數充水通道;②近年來,礦井開采規模逐漸減小,主要為復采,礦井淺部裂隙經多年沉降自然封閉。③自94年淹井事故發生后,礦區地面防洪工作得以重視,建立了雨季井上防汛制度。記錄發生透水事故4次。94年“7.13”因強降雨引發淹井事故,當時礦井防治水意識極差近16年來,礦井共發生突水事故3次:①2001年“8.14”2761區域突水事故,突水量約70.2m3/h;②2004年10月14日張莊河下滲突水,突水量約200m3/h;③2006年10月2762采區突水,突水量約250m3/h。近3年來未發生突水事故。

開采受水害影響程度評價

興隆煤田礦井主要水害威脅為連續強降雨及老空水患。該礦井開采歷史長,煤層埋藏淺,曾經小井活躍,造成礦界內及周邊老空面積大,部分有積水。此外,采動形成大量導通地表及局部沖積含水層的開采裂隙、塌陷坑及部分封閉不良小井,為大氣降雨入滲提供了優勢通道,若遇連降強雨,礦井涌水量猛增,可能影響礦井生產。雨季充水條件好。該礦采取一系列有效措施封堵老空積水與雨季充水,積水區對該礦可復采資源區影響不大。

礦井防治水工作難易程度評價

汪莊礦涌水量峰期與汛期一致,雨季是水害防治的重要時期。該礦地形有利于降水的地面排泄,降水引起的礦井充水,過程快,但時間較短。小窯透水多發自雨季,亦為降雨充水。礦井防治水工作需落實汛期井上井下聯合防災工作,一方面采取地面攔、導、填措施,及時疏排地表洪流、積水;另一方面在井下建立防水閘墻及地下臨時水庫,進行截水分峰,視礦井一、二水平涌水情況進行放水,保證礦井涌水正常排出,防止災害發生。同時,落實老空水的超前預測及探放工作。綜上所述,該礦防治水工作較為簡單。

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