煤礦河下開采與防治措施

河流下采煤技術(shù)與防治水探析（銅川礦業(yè)公司東坡煤礦吳剛727023）摘要：通過對東坡煤礦廣陽河下開采的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件分析，結(jié)合近年來井上、下實際觀測與理論計算結(jié)果的比較，制定了水體下開采的安全技術(shù)措施，得出了現(xiàn)采煤方法不會影響地表水源及井下安全生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：水體下分析開采與防治一、礦井概況東坡煤礦隸屬于銅川礦業(yè)公司下屬的一個大型礦井，行政區(qū)劃歸銅川市印臺區(qū)高樓河鄉(xiāng)。礦井為黃土覆蓋式井田，平均埋深280米。廣陽河位于井田中部，為本區(qū)地表僅有的一條長年河流，由南向北流入洛河。全長約20公里，河床寬3—30米，水深0.4—0.9米，一般流量270.2—950.7m3/h，最大洪流量2782m3/h，其它均為季節(jié)性小溪。東二擴大區(qū)西翼采區(qū)布置的2105工作面現(xiàn)橫垮廣陽河開采。二、開采區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)條件（一）地層及含水性根據(jù)多年礦井生產(chǎn)資料統(tǒng)計結(jié)果顯示，本區(qū)域水文地質(zhì)條件較簡單。主要含水層從上而下依次為：(1)第四系松散層孔隙含水層本層不整合覆蓋于基巖之上，主要巖性由更新世黃土與底部細(xì)砂、砂礫石組成，厚0～150m，一般厚100m。含水層主要為底部細(xì)砂與砂礫石充水。砂質(zhì)土:厚度0～30m,含水屬孔隙潛水,最大涌水量為8.3L/s。礫石、砂質(zhì)土:此層厚度0～7.0m,含水屬古河床及風(fēng)化裂隙水,如井筒最大涌水量為10.7～15m3/h。由于溝谷的侵蝕切割作用，該層泉水甚多，但流量皆甚微。(2)二疊系下石盒子組含水層其底部砂巖含水,巖性為中粗粒長石石英砂巖,厚2～22m。常分上下兩層,上層為承壓水,單位涌水量為0.326L/s·m。該含水層總體含水不豐富，但在砂巖厚度大、裂隙發(fā)育的構(gòu)造復(fù)合部位，富水性較強。(3)二疊系山西組含水層擦山西漠組中爺上部娘砂巖振為中句粗粒秤長石兩石英榜砂巖估,厚電度壓5～剃20土m物,為逝承壓見含水遙層,桐其單姥位涌柔水量青0.苦01鄰66盒～0該.4瘋6部L危/s姻·盯m討。屬崇于制弱機含水站層姑。索山西普組底菌部砂嫁巖(肆K俊4若),組厚度冬約勿0.瑞35居～2巨4歉.5病m避。為云承壓蓮含水游層,耳單位刪涌水?dāng)z量簡0.尿00據(jù)1～成0形.0孤86邊9專L模/s濫·袋m叼。含螺水量壽小，防屬于能弱含雀水層憶。歷(怎4)光奧陶引系石貢灰?guī)r臟裂隙判巖溶間水架該層嫁是渭同北煤寒田的熟一個嶺區(qū)域紀(jì)含水遍層，糟其巖佛性主戶要以鉛灰、落深灰汪色石睜灰?guī)r用及白堆云質(zhì)鍬灰?guī)r碎、淺勿灰色初白云為巖組烏成。撈該層抄裂隙酒、巖老溶較孝發(fā)育鵲，此航層水?dāng)n對煤雁層開岔采沒泡有影冒響利井田豬內(nèi)發(fā)灶育有盼較好鋪的隔棒水巖作層，晉主要義有：賄(1皆)第棄四系保更新光統(tǒng)：肅上中僑部為掠黃土隱夾砂門質(zhì)粘已土,席下部文為紅毫色粘家土，脆中夾宇10勢多層府鈣質(zhì)樹結(jié)核百,隔輪水層晉厚度辮15嚴(yán)～1洋00傭m畏；枯(2企)二猜疊系首下石弊盒子貧組：垂有多桐層泥惕巖、徑砂質(zhì)湖泥巖尸組成徐，搏遇水緒膨脹夠起著暑隔水有作用養(yǎng)，厚賀度詢10射～1遣00尖m。渠(3周)二仰疊系照山西拘組：漂有多首層泥頭巖、逢砂質(zhì)塞泥巖攪及鈣真質(zhì)結(jié)燥核組獸成，召是很晚好的猛隔水備層，寒厚度主13趕～3劈0m腸。繞（二剝）地顫質(zhì)構(gòu)摸造錯東二營擴大陣區(qū)西久翼嘗總體蜂為一子軸向強SN蹈的寬壁緩竿向斜回。根兇據(jù)《禍東坡鉗煤礦鄙精查挽勘探案地質(zhì)蠶報告?！芳皶浴陡蹡|坡企井田它精查做補充芽勘探鑼報告災(zāi)》資良料，淺認(rèn)為配該區(qū)飼域沒序有大庸的地理質(zhì)構(gòu)籃造，景小斷裕層猶較為獅發(fā)育團，斷匹距一析般題為1互-霉3米校，以嗎正斷行層為蛇主，怕地質(zhì)且構(gòu)造祝較復(fù)煎雜再。希三、愚水力寶聯(lián)系川與礦缸井充朱水因笑素分夜析艱1、待水力棚聯(lián)系算及隔兩水層忠分析踢以上勢各含狂水層渠之間楚均有竭數(shù)米描到幾宗十米咬的泥階巖、捕砂質(zhì)聚泥巖探相隔鋼，厚癢度穩(wěn)查定，盞隔水負(fù)性能性好。迅又據(jù)級水文橡地質(zhì)昨資料纏分析啄，各謊含水才層之言間的揮水位襯及水賊質(zhì)各煌不相臣似，職故說賺明各稈含水鍛層之役間無鉛水力凳聯(lián)系柜。柴2、糊礦井夏開采鋸“亂二帶罰”晚計算爐本礦惱因未安進行饅過水傻體下眉開采膚，無由資料扭和經(jīng)列驗可拜利用贊，因快此以休20累00順年5瓣月2則6日準(zhǔn)國家僵煤炭腿工業(yè)扔局制斃定的互《建辣筑物泊、水抬體鐵貢路及虧主要幫井巷席煤柱鴉開采票規(guī)程奏》為剃標(biāo)準(zhǔn)此（以報下簡除稱綱“女三下煉”唉規(guī)程皂）。抽根據(jù)筋《杜“垮三下悲”星規(guī)程砌》第焰50榨條表耐4：請礦區(qū)戶的水遍體采寸動等疫級及惹允許尊采動酷程度拒規(guī)定促，我邀礦水假體為吐重要使水源細(xì)，允脫許采盈動等休級應(yīng)舍屬1班級，圈不允異許導(dǎo)干水裂旗隙波浸及到星二疊算系下鄰石盒懸子組疫含水掘?qū)蛹拌T地面從水體妹。烘根據(jù)郵《濁“縮三下乎”浩規(guī)程暴》附嗎表6封—廚2：勁厚煤守層開就采的拘導(dǎo)水忘裂隙比帶高訓(xùn)度計研算公偵式，貓對我創(chuàng)礦導(dǎo)街水裂委隙帶太進行灰預(yù)計姨。帖公式屆：H卷Li其=2至0(鞭Σ精M)電1/械2+退10賄=凡40誘.0燈米被HL蓄i導(dǎo)田水裂虧隙帶丈高度會，島Σ丈M為烈累計閉采厚狼，取增3.彼0胸米裂。未根據(jù)滔《爆“甜三下元”似規(guī)程突》中姐關(guān)于來開采老單一饞煤層炎的垮顆落帶震最大腥高度對計算送公式究，對內(nèi)我礦健垮落朵帶最圾大高復(fù)度進許行預(yù)要計：密公式擦：H慨m=刷10勒0創(chuàng)Σ箭M/康(4點.7丑Σ燥M+裹19聚)誕±冠2.斗2嚴(yán)=粒1港1.塌3槍米筍式中業(yè)：H矛m垮孔落帶轎最大導(dǎo)高度深，旁Σ梢M為舉累計捆采厚款，取父3.挪0鴨米劇。零計算薯結(jié)果騾確定采我礦游垮落延帶最伙大高蓬度為培11波.怠3米逗，導(dǎo)箏水裂織隙帶流最大赴高度江為哪4湖0.揚0轎米欣。白3、握礦井跡充水房因素行分析敲根據(jù)猾“竭二帶飄”困計算前，導(dǎo)鞋水裂釘隙帶惜高度平僅炸4念0勒米儲，K目4旱為山謝西組廊砂巖剛，歸5號逮煤層薦老頂悉，距即5#好煤層委0攜—尺3米商，都屬黎弱香含水腸層。券隨著科煤層坡的開滅采而美垮落絲或斷彎裂，瞞這些芬含水藥層會連遭到守破壞慮，預(yù)佩計礦日井涌姓水量筋會增筒大。盤根據(jù)倘開采收實踐五，開降采初網(wǎng)期工勺作面胃涌水制量較仍大，慎一般嘩5到纖15武m悠3澡/h擊，隨填后逐胞漸減認(rèn)小到悄每小查時幾插立方言米。棒根據(jù)跳地質(zhì)遣報告紗資料絹，礦商井正煤常涌稿水量均為葡2飯0技-崗40殃m頃3渡/h壓，最闖大涌換水量汪為蘇1億5苗0幼m保3迎/h奴，主豪要為昏第四中系古烈河床魔水尊，距巷5＃秒煤層握約繁15貞0寬米嫩，是擇導(dǎo)水而裂隙怎帶高洋度的終3赤倍，秀又無亦大型棕斷層煌，隔儀水層吼較好柄，一晌般不腳會破卵壞該遞含水碑層。帶廣陽槍河距捧5＃芽煤層甩26患0武米略，導(dǎo)姓水裂胖隙帶羞波及有不到痕二疊殼系下貫石盒互子組舅含水蹤層間，更激不會戴波及鞋到地租面敞廣陽伏河，峽礦井漸不會疊由于晚開采何引起墨廣陽死河水嫁潰入得井下敗而發(fā)甩生突器水現(xiàn)壩象。男根據(jù)溫以上描分析貪，按嶺《照“是三下萬”餃規(guī)程遙》第底51丈條規(guī)交定，委我礦帥廣陽步河河維床下場允許管開采徐。僻四、毀綜合崇防治通措施披1、必地表咬打水猾文觀簡測孔吸通過錘在肆地表你補打轎水文學(xué)觀測跳孔，份定期什對開誓采工禿作面壺進行主觀測龜。開樓采初仿期每布月最植少一淹次，結(jié)工作疼面開螺采后掏每1疲0天蛇觀測仿1次恩，及薪時掌木握水則位變西化情度況，濫采取凱防范困措施執(zhí)。船2、畫加強鐘河區(qū)秘地面叛觀測擠在地?fù)票碓O(shè)興立觀印測站槐，由民地測均科負(fù)傭責(zé)測拆繪，伴發(fā)現(xiàn)籃有地體表裂自縫，中通知輔礦上叮應(yīng)立幸即進垃行充滿填處廳理措水施，恢防止剝地表業(yè)水滲澤漏井述巷。慧3、召加強愉水文帽地質(zhì)廈分析陳采掘匠工作到面地族質(zhì)說拍明書巨中必消須有魂水文祥地質(zhì)次情況包分析搶，對娛工作擺面進襖行充支水性懂調(diào)查茄，并化建立悶臺帳渣。采椅掘工鋤作結(jié)或束后授，必何須進猴行水金文地技質(zhì)分辦析總扭結(jié)。串對煤他層頂閃板砂微巖含規(guī)水層星與開租采煤吉層之卻間的究空間你關(guān)系朵、巖躬性組探合特芬征、痰采后茄“屋二帶憤”貞發(fā)展簡高度投及充氣水含艱水層訪在空繭間上魯?shù)淖兎腔M赴行分禿析。航4、電加強窄井下薯探放趟水工撥作長堅持壟“的有閘必探催、先懇探后節(jié)掘（槍采）須”蟻的原劇則，糠在有趟可能漂存在暑水災(zāi)象威脅咐的地飾點都斤必須吸堅持暖探放姑水。中對煤揪層頂某板砂部巖富廈水性關(guān)及有乞出水始征兆肥地段傅，預(yù)頃先實竊施探漿放水勝措施合。凱5、滔工作用面必測須根疏據(jù)實畜際編隸制專庫門的幟防治寄水措娘施漆建立召健全捧技術(shù)夜保障防體系股，從掘設(shè)計變源頭月抓起謎，工矛作面皮設(shè)計懇時將蜘管路靜和泵早數(shù)一明并進桌行設(shè)桶計，銀在過挎程中役必須著編制倒專門禽的防厲治水濫措施岔。佛6、罷完善違井下勁排水仗系統(tǒng)魂，增爐強排撤水能央力擇經(jīng)常撿清理漫水倉妹及各愚運輸貿(mào)中巷晉、石慰門等肆巷道喪，按宜規(guī)定減對井融下排促水設(shè)稈備進孝行檢夜查、帥檢修賣和聯(lián)留合試熄運轉(zhuǎn)而,使階其保勾持完郵好。狠回采穗工作壩面的民運、持回槽渠及掘咸進工三作面吉設(shè)水介倉、訂水泵棟、排蔽水管勇路，末加強碑對管泄路的擔(dān)維修襲、保憤養(yǎng),坐以利漁于工究作面替排水昆。街7、狐定期他觀測頌廣陽槍河流勵量兇在礦尸井芽廣陽丙河流儉域范匹圍內(nèi)杏建立陳上、退下水園文觀微測站曾，如界果發(fā)妹現(xiàn)寄廣陽鴉河流送量有怨漏失漆現(xiàn)象植，必虎需采礙取安頑全有次效的諒防范命措施芝，做范好井丹上、碗下涌晉水量銷觀測射工作召。硬8、蹲對水湯源井跨水位必情況辣經(jīng)常槽觀測艦如發(fā)閃現(xiàn)水腔源井尾水位獵有變席化，到及時冠向礦但井有平關(guān)部旦門匯睡報。析9、榴研究輩地表席開采飾移動疾規(guī)律通在開豬采區(qū)俊域建課立地如表移雪動觀胳測站屠，掌廢握開姻采沉艘陷規(guī)哄律，杰進行脊相關(guān)善設(shè)施絮變形鄭觀測奧，以孩便及醉時采監(jiān)取有錘力安犯全技務(wù)術(shù)保淡護措揀施。尖10武、涂開采依中蚊控制額頂板致在河歸床附式近高必須沙隨機日拉架勵、控慌制頂陷板則，綠防止池漏頂削，錘可減更小導(dǎo)爛水裂蹦隙帶妨和跨胃落帶陽的高揉度，職以利困于水零下安恨全開論采。叨五、向廣陽爭河水齒體下翁開采壽特點物：渴廣陽冰河水吸與基敗巖地牌下水暴有直登接的臂水力泄聯(lián)系仔，一眾旦基懼巖含譽水層群與采議場溝北通將傅導(dǎo)致堂地表薦水潰馳入礦鉤井。估所以倦水下終開采諒的研躍究重勢點是冷基巖她主要朝含水系層受把采動臨影響冊的變座化情眼況。心六、郊地表籮移動啟影響仗分析瓶1、甚地表僚移動箭理論謀計算午結(jié)果扒依據(jù)灑所選衫的地折表移確動參時數(shù)及慰數(shù)學(xué)配模型會，對迫開采狡后產(chǎn)擔(dān)生的培地表爛移動詠影響吐進行水了預(yù)殊計。拆開采蠻后地掉表最找大下齡沉為逝2數(shù)25半6荷mm軌，最已大水奔平移為動為陜13角9社mm糾，最差大傾遲斜為鏡41翠mm旺/m長,最婚大曲妙率為閣0.嘉5盲5屈×挑10灶-3阻/m腹,最乖大水細(xì)平變扶形為偵12關(guān)mm訂/m偶。依訪據(jù)此館計算致結(jié)果個可繪輪制地眨表下溪沉、隸傾斜做等值永線圖器。沈2、祝地表武移動上實際熔觀測帥結(jié)果癥經(jīng)過儀對巖壁移觀皆測資品料的乖計算你整理狀，該持工作撫面實彈測移怨動變軋形最悉大值爭分別箏為：販最大襪下沉抄量為搖16拜45庫mm規(guī),愈最大罷水平曲移動喪值為傳75繼mm環(huán),杰最大兆水平降變形冰值為預(yù)9.蔽36瞞mm特/m根.仰最大偉傾斜慢變形軟值為屯38拒.4北mm仔/m涉,柜以上追數(shù)值拍小于概預(yù)計蟲值。抵3、嘗水文撒觀測驢孔水齊位觀脾測情口況統(tǒng)類計表籃（單禁位：稈m）舍月份引年度柄1濕2祝3飄4悶5勢6尊7挎8屑9見10跑11甩12懇20盒0立9坐5.倍66貼5.殿35匹5.脫39譽5.英64崖5.霉61悲5.設(shè)40慧20針10袍5.慚42憲5.洽55重5.更62勉5.村71本七、移結(jié)論報通過障對地達(dá)表水襪、地燕下水新、礦券井涌照水以亞及地波表移摔動的市觀測橡和綜著合分夾析，園形成弊以下撞幾點尿認(rèn)識薦：盲①珠目前增開采妥對水培源地虎含水屬層未志造成絨破壞建。水箱源地蠻水位物變化竿的原紹因，仆應(yīng)為過受氣澤候、壤降水覆條件典影響劃造成否的暫警時水扛位下資降。粒②陵目前介開采肆未出暴現(xiàn)預(yù)鄙料之雙外的摔不良寫后果屋。回豪采期哲間工食作面狼出現(xiàn)邀滴、睡淋水薪現(xiàn)象惱，符添合新團水平毀、新棒采區(qū)累開采妨的水苦文地駕質(zhì)基拜本特定征。枝地表冷水與棗礦井灶充水隸無關(guān)協(xié)。塔③速在采北深大識于團26缺0戚米板，采葛長、崇采寬潤較小貸、推演采速上度較女慢，啦對地緩表