【摘 要】龍永煤田地下水系統(tǒng)包括第四系孔隙含水巖組、煤系基巖裂隙含水巖組、棲霞灰?guī)r裂隙-巖溶含水巖組和老空水,礦井充水水源有大氣降水、含水巖組、斷裂構(gòu)造帶和老窯積水,其中對(duì)礦井有突水危險(xiǎn)的主要是導(dǎo)水性斷層和老窯積水。
【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì);礦井水害;防治方法
一、龍永煤田水文地質(zhì)特征
(一)水文地質(zhì)條件。龍永煤田屬構(gòu)造侵蝕中低山地貌,地勢(shì)北東高南西低,區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育,地形切割強(qiáng)烈,有利于大氣降水的排泄。
(二)巖層含水性。龍永煤田地層多被第四系殘積坡積松散巖層覆蓋,基巖出露不多,第四系下伏巖層主要為翠屏山組地層,其次是童子巖組第三段和第一段地層,棲霞組地層埋藏較深,地表沒(méi)有出露。
(三)斷裂構(gòu)造的水文地質(zhì)特征。龍永煤田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,緩傾角斷層發(fā)育,形態(tài)上組成層狀的構(gòu)造格式,發(fā)育的斷裂構(gòu)造不僅破壞了巖層的連續(xù)性,而且為地下水的運(yùn)移和儲(chǔ)存創(chuàng)造了條件。從歷年開采資料分析,斷裂構(gòu)造帶的發(fā)育,使巖層裂隙發(fā)育,利于降水的滲入與儲(chǔ)存,因而泉水量相對(duì)正常地段大而穩(wěn)定,特別是構(gòu)造復(fù)合地帶。
(四)地下水的補(bǔ)給、排泄條件和動(dòng)態(tài)變化特征。大氣降水是井田地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源,它通過(guò)第四系殘積坡積層和基巖風(fēng)化裂隙帶滲入補(bǔ)給,部分地段直接通過(guò)老窯塌陷區(qū)滲入補(bǔ)給。淺部地下水排泄條件較好,由于地形普遍切割較深,山坡坡度較大,常以下降泉或緩慢滲水的形式排于溝谷或山麓地帶,部分向生產(chǎn)煤硐排泄,深部巖層中地下水的排泄,主要沿?cái)嗔褬?gòu)造帶進(jìn)行,通常逕流路程較長(zhǎng),排泄條件亦差。灰?guī)r水的排泄,主要沿巖溶裂隙帶進(jìn)行,總流向是由東南向西北,一般逕流途逕較通暢。
二、區(qū)內(nèi)充水條件分析
龍永煤田的涌水量動(dòng)態(tài)變化與大氣降水密切相關(guān),大氣降水對(duì)地下水的補(bǔ)給程度和對(duì)礦井涌水量的影響有隨深度增大而減弱的規(guī)律。
三、礦井水害分析
(一)小窯及生產(chǎn)礦井采空區(qū)積水影響。開采對(duì)礦區(qū)內(nèi)地下水的排泄有積極作用,但停采或報(bào)廢的巷道又為地下水的賦存提供了空間,封存的積水將成為礦井的充水來(lái)源。隨著開采的繼續(xù),采空區(qū)的增多,可能在后續(xù)中存在積水的采空區(qū) 。
(二)斷裂構(gòu)造帶導(dǎo)水的影響。充水性強(qiáng)的斷層或破碎帶,對(duì)礦井生產(chǎn)充水影響較小,但采掘工作面與其相接觸,會(huì)造成突水危害。
(三)地表溝谷水的影響。礦區(qū)內(nèi)地表水體主要是溝谷水,溝谷水通過(guò)地表風(fēng)化裂隙帶、構(gòu)造裂隙帶等補(bǔ)給礦井,地表溝谷水與深部承壓含水層之間存在弱水力聯(lián)系,是礦井間接充水來(lái)源之一。
四、礦區(qū)防治水措施
(一)地表水的防治。1、地表溝谷防治水是地表水的重點(diǎn),重點(diǎn)治理地表塌陷區(qū),防止地表水通過(guò)塌陷區(qū)沿采空區(qū)涌入礦井。2、做好平時(shí)、雨季、特別是暴雨期間的地表、溝谷巡查工作,并對(duì)雨量、水量等原始資料進(jìn)行認(rèn)真收集。
(二)老空積水的防治:1、加強(qiáng)小窯巡查力度,對(duì)周邊相鄰小煤開采范圍進(jìn)行實(shí)測(cè),及時(shí)查明有無(wú)漏填、錯(cuò)填的積水老峒、老塘和廢棄井巷,上圖,并建立臺(tái)帳;2、及時(shí)對(duì)工作面的水患情況進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),對(duì)有隱患的工作面采取探放水措施。
(三)礦井水的防治:1、加強(qiáng)礦井地質(zhì)和水文地質(zhì)工作,及時(shí)收集施工巷道、采掘工作面、斷層破碎帶等水文地質(zhì)特征及涌水量的變化情況等有關(guān)資料,跟蹤調(diào)查和觀測(cè)礦井的采空區(qū)積水情況,并在井上下對(duì)照?qǐng)D上標(biāo)出其開采范圍和積水情況,防范積水區(qū)通過(guò)斷層與開采井巷溝通;2、建立地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng),進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)、水患預(yù)報(bào),并制訂相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施;3、每年雨季前必須對(duì)井下防治水工作進(jìn)行全面檢查,制定雨季防治水措施,根據(jù)需要采取相應(yīng)防患措施;4、對(duì)可疑地段必須認(rèn)真執(zhí)行“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有疑必探,先探后掘,先治后采”的防治水原則;5、密切注意采掘工作面的異常變化情況及涌水點(diǎn)的涌水特征。發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來(lái)壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙、出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等水患預(yù)兆時(shí),必須停止作業(yè),撤出人員,查明原因并采取相應(yīng)防范和治理措施后方可恢復(fù)作業(yè);6、對(duì)已有的硐口、密閉巷道出水口的流量、水位、水質(zhì)進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè),注意水量、水質(zhì)的變化,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)查明原因,并采取防治措施。
(四)相鄰礦井的防治
1、主要建議地方政府對(duì)小煤進(jìn)行監(jiān)管,對(duì)“六證齊全”的小煤礦進(jìn)行監(jiān)管,定期對(duì)小煤礦進(jìn)行井下調(diào)查,發(fā)現(xiàn)越界開采,給予及時(shí)制止,特別是無(wú)證小煤應(yīng)及時(shí)查封,并要求其退回界內(nèi),避免產(chǎn)生小煤積水區(qū)域,對(duì)大礦安全生產(chǎn)造成新的威脅。
2、加強(qiáng)對(duì)于已關(guān)閉的小煤礦日常巡查工作,一旦重新開采,立即上報(bào)地方政府,給予堅(jiān)決取締,避免產(chǎn)生新的小煤積水區(qū)域,給礦井安全生產(chǎn)造成新的水害威脅。
(五)斷層構(gòu)造帶的防治
1、準(zhǔn)確分析論證斷層產(chǎn)狀、位置、分析斷層帶的富(導(dǎo))水性,并在平面圖、剖面圖上確定斷層與采掘工作面的空間幾何關(guān)系。
2、井巷通過(guò)導(dǎo)水或可能導(dǎo)水?dāng)鄬忧埃仨毘疤剿?。探水線(探水起點(diǎn))至斷層交面線的最小距離不少于30米,水壓大于20公斤力時(shí)應(yīng)按比例增大。
3、當(dāng)井巷通過(guò)不導(dǎo)水?dāng)鄬訒r(shí),要嚴(yán)防來(lái)壓冒頂突水或遲到突水,并及時(shí)采取相應(yīng)的防水措施,如加強(qiáng)支護(hù)、砌碹、注漿封閉等。
4、對(duì)與強(qiáng)含水層連通的導(dǎo)水?dāng)鄬?,必須按?guī)定留設(shè)隔水防煤柱。采掘工作面接近斷層煤柱前,要復(fù)查煤柱的可靠性。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,要做好礦井防治水工作必須做到:
(一)煤礦企業(yè)各級(jí)管理人員高度重視防治水工作,轉(zhuǎn)變觀念,保證思想上、組織上、措施上“三落實(shí)”。
(二)加大防治水資金的投入,不斷落實(shí)防治水工程。
(三)不斷總結(jié)防治水工作,加強(qiáng)資料的收集和管理,制定得力的防治水措施,避免突發(fā)性事故,是確保礦井安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn):
[1]冠貴德,李林.神木北部礦區(qū)防治水技術(shù)。煤田地質(zhì)與勘探. 2005(08)
[2]江蘇局147隊(duì).姚橋煤礦井水文地質(zhì)條件及礦井水害防治方法的探討.
作者簡(jiǎn)介:
林忠謙,男,1964出生,1986年畢業(yè)于福建煤炭工業(yè)學(xué)校地質(zhì)專,工程師,現(xiàn)為福煤(漳平)煤業(yè)股份有限公司副總經(jīng)理。