崔 雅

(山西蘭花集團(tuán) 唐安煤礦，山西 高平048400)

0 引言

根據(jù)2009 年山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室文件《關(guān)于晉城市直煤礦企業(yè)兼并重組整合方案的批復(fù)》(晉煤重組辦發(fā)［2009］60 號(hào))，山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司唐安煤礦分公司為兼并重組整合單保礦井。山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司唐安煤礦分公司始建于建國(guó)初期，原屬高平市市營(yíng)煤礦，1980 年礦井進(jìn)行60 萬(wàn)t/a 改擴(kuò)建，1990 年礦井一期30 萬(wàn)t/a 改擴(kuò)建竣工投產(chǎn)，礦井生產(chǎn)能力一直徘徊在30 萬(wàn)t/a 左右。1998 年加入山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司后，礦井生產(chǎn)能力達(dá)到60 萬(wàn)t/a。2005 年9 月，生產(chǎn)能力達(dá)到150 萬(wàn)t/a。根據(jù)山西省煤炭工業(yè)廳文件(晉煤行發(fā)［2012］544 號(hào))，關(guān)于山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司唐安煤礦分公司核定生產(chǎn)能力的批復(fù)，核定生產(chǎn)能力為180 萬(wàn)t/a。2012 年9 月21 日山西省國(guó)土資源廳為該礦換發(fā)了采礦許可證(證號(hào)為C1400002009121220050841)，批準(zhǔn)開(kāi)采3 -15 號(hào)煤層，批準(zhǔn)生產(chǎn)規(guī)模150 萬(wàn)t/a，批準(zhǔn)井田面積為24.727 4 km2，有效期限為30 年，開(kāi)采深度由870～510 m 標(biāo)高，(9、15 煤層未經(jīng)環(huán)保部門(mén)論證批復(fù)，暫不允許開(kāi)采)?，F(xiàn)依據(jù)井田水文地質(zhì)條件將區(qū)內(nèi)礦井充水因素分析如下。

1 礦井充水來(lái)源

1.1 大氣降水對(duì)礦井充水的影響

本井田東部由于各煤層埋藏相對(duì)較淺，最淺處為41.28 m，3 號(hào)煤層采空導(dǎo)水裂縫帶為62.00 m，因此，大氣降水通過(guò)基巖裂隙、松散沉積物孔隙滲入井下，或者通過(guò)采空導(dǎo)水裂縫帶、地表塌陷、裂縫進(jìn)入井下，大氣降水對(duì)井田3 號(hào)煤層?xùn)|部開(kāi)采有一定的影響，但對(duì)未來(lái)三年礦井開(kāi)采井田內(nèi)3 號(hào)煤層西部影響較小。根據(jù)礦井涌水量的長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)，降水量隨季節(jié)變化，礦井涌水量也有小幅變化，豐水期與枯水期變化量在10 m3/h 左右，一般雨季后2～3 個(gè)月，礦井涌水量有小幅增加，說(shuō)明大氣降水對(duì)礦井涌水量影響不大，地表與采空區(qū)無(wú)直接導(dǎo)通現(xiàn)象。

1.2 地表水對(duì)礦井充水的影響

位于井田內(nèi)的地表水體主要是原村河和馬村河流，流向均大致由西向東，河的兩岸均較寬闊，均為季節(jié)性河流，僅在雨季時(shí)有短暫水流通過(guò)。

井田內(nèi)有2 座中小型水庫(kù):章莊水庫(kù)和掌握水庫(kù)。章莊水庫(kù)位于井田西北部，章莊村西南200 m 處，雨季最大庫(kù)容量70萬(wàn)m3左右，水庫(kù)面積約97 534 m2左右。掌握水庫(kù)位于井田中部，掌握村東北，雨季最大庫(kù)容量5 萬(wàn)m3左右，水庫(kù)面積約17 503 m2左右。2014 年5 月5 日調(diào)查章莊水庫(kù)水面標(biāo)高933.44 m，平均水深1.40 m，積水面積51 822 m2，積水量約72 550 m3。掌握水庫(kù)2009 年5 月至2010 年4 月水位逐步下降幾乎干涸，至2010 年5 月10 日干涸，截止目前，只在雨季降雨后有短暫少量積水，水深不超過(guò)0.50 m。

這些地表水體通過(guò)斷層、陷落柱、采煤引起的地表塌陷、裂縫進(jìn)入井下，對(duì)礦井生產(chǎn)形成一定的影響。將來(lái)本礦開(kāi)采至其附近時(shí)，應(yīng)采取有效措施，防止雨季地表水通過(guò)采空區(qū)地表塌陷、裂縫涌入井下，造成水災(zāi)事故。

本礦未來(lái)三年內(nèi)開(kāi)采井田內(nèi)西部3 號(hào)煤層，距章莊水庫(kù)和掌握水庫(kù)較遠(yuǎn)，掌握水庫(kù)已留設(shè)防隔水煤柱。通過(guò)對(duì)掌握水庫(kù)周?chē)嗄甑乇砜辈椋孛鏌o(wú)任何塌陷、裂縫、位移等變形現(xiàn)象，說(shuō)明掌握水庫(kù)煤柱留設(shè)合理，水庫(kù)積水對(duì)三年內(nèi)的開(kāi)采無(wú)影響。章莊水庫(kù)保護(hù)區(qū)附近沒(méi)有布置采掘工作面，對(duì)礦井生產(chǎn)影響較小。

1.3 老窯水對(duì)礦井充水的影響

本礦井及相鄰礦井的采空區(qū)內(nèi)有不同程度存在積水，其積水量隨著開(kāi)采面積的增大而逐漸增加，對(duì)本礦的開(kāi)采有一定的影響。開(kāi)采時(shí)必須加強(qiáng)調(diào)查及探放水工作，預(yù)防水害事故的發(fā)生。

1.4 含水層對(duì)礦井充水的影響

本井田批采3、9、15 號(hào)煤層，其中3 號(hào)煤層直接充水含水層是山西組砂巖裂隙含水層，間接充水含水層為下石盒子組砂巖含水層。9、15 號(hào)煤層直接充水含水層為太原組巖溶裂隙含水層，屬中等富水含水層;山西組砂巖含水層為間接充水含水層?，F(xiàn)開(kāi)采3 號(hào)煤層，9、15 號(hào)煤層未開(kāi)采;根據(jù)以往開(kāi)采3 號(hào)煤層情況，井下采空區(qū)積水主要為煤層含水及頂板淋水，歷年來(lái)的開(kāi)采對(duì)礦井生產(chǎn)有一定影響。

2 礦井充水通道

根據(jù)井田水文地質(zhì)條件，礦井充水通道主要包括斷層、陷落柱、巖層裂隙、采空導(dǎo)水裂縫帶、封閉不良的鉆孔和舊井筒等。

2.1 煤層開(kāi)采后形成的垮落帶及導(dǎo)水裂縫帶

煤層開(kāi)采后影響上覆巖層破壞的主要因素有煤層頂板的巖性組合、開(kāi)采厚度和采煤方法。井田內(nèi)可采煤層為3、9、15號(hào)煤層，3、9 號(hào)煤層上覆巖性組合為砂巖、砂質(zhì)泥巖，為中硬巖層，15 號(hào)煤層上覆巖性組合為灰?guī)r、砂巖、砂質(zhì)泥巖，為堅(jiān)硬至中硬巖層。目前，該礦開(kāi)采3 號(hào)煤層，采用一次性采全高，頂板管理方法采用全部垮落法。

通過(guò)計(jì)算可知，井田內(nèi)3 號(hào)煤層采空后，垮落帶高度為15.51 m，導(dǎo)水裂縫帶最大高度為62.00 m。由于3 號(hào)煤層?xùn)|部埋藏相對(duì)較淺，最淺處為41.28 m，導(dǎo)水裂縫帶局部會(huì)與松散層構(gòu)通;其導(dǎo)水裂縫帶導(dǎo)通至下石盒子組下部(包括K8 砂巖含水層)。但該礦未來(lái)三年開(kāi)采井田內(nèi)西部3 號(hào)煤層，目前大氣降水對(duì)開(kāi)采3 號(hào)煤層西部影響較小。

2.2 構(gòu)造對(duì)礦井開(kāi)采的影響

井田總體呈背、向斜相間或相交的褶曲構(gòu)造，共發(fā)育次一級(jí)背、向斜構(gòu)造8 個(gè)，其向斜軸部較低，采空區(qū)容易積水。當(dāng)巷道進(jìn)入向斜軸部地段時(shí)，礦井涌水量會(huì)增大，對(duì)礦井的開(kāi)采有一定的影響。

井田內(nèi)陷落柱發(fā)育，據(jù)以往勘查工作及礦井實(shí)際揭露情況，陷落柱體內(nèi)一般干燥無(wú)水，只在個(gè)別地區(qū)發(fā)現(xiàn)有細(xì)小的淋頭水出現(xiàn)，說(shuō)明陷落柱的導(dǎo)水性比較差?？傮w來(lái)說(shuō)，地質(zhì)構(gòu)造對(duì)井田的水文地質(zhì)條件有一定影響，主要是向斜構(gòu)造的聚水作用和個(gè)別斷層的導(dǎo)水作用。因此，一定要重視對(duì)隱伏斷裂及其他構(gòu)造形跡的探查和研究，防止斷裂及破碎帶突水造成的水害。

2.3 未封堵和封堵不良鉆孔及未封堵和封堵不良的舊井筒的影響

井田內(nèi)共有勘探鉆孔34 個(gè)。按規(guī)定，勘探時(shí)施工的各種鉆孔，在工作結(jié)束后都要按要求進(jìn)行封閉，如果封孔質(zhì)量未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，鉆孔就成了煤層與其頂?shù)装搴畬踊虻乇硭g的充水通道，如在生產(chǎn)過(guò)程中，未封堵和封堵不良鉆孔及未封堵和封堵不良的舊井筒，可溝通地表水及各含水層水，使礦井涌水量增大，影響煤層正常開(kāi)采，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的水災(zāi)事故。礦井在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)防范，在臨近勘探鉆孔開(kāi)采時(shí)應(yīng)加強(qiáng)探放水工作。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合以上分析，該礦采取相應(yīng)措施，能將礦井充水條件及通道對(duì)礦井的防治水影響因素降到最低，從而保障礦井防治水的安全。