陳鵬宇

（山西陽煤寺家莊煤業(yè)有限責任公司，山西 晉中 045300）

寺家莊礦為陽泉煤業(yè)（集團）有限責任公司平昔礦區(qū)的一個大型新建礦井。礦井采用斜井、立井綜合開拓方式，井下揭露面積較小，開拓范圍有限，全井田15號煤層用一個水平開采，水平標高確定為+510 m（輔助運輸大巷標高）。礦井水文地質類型劃分為中等型。2013～2017年生產主要區(qū)域為中央盤區(qū)。井田南北長約17 km，東西寬約9 km，近似梯形，面積約120.2525 km2，設計生產能力5.0 Mt/a，可采煤層為81、84、9、15號煤層?，F開采15號煤層，15號煤層厚度平均5.12 m，含矸厚度平均5.67 m。礦井正常涌水量為50m3/h，最大涌水量為106m3/h。

做好礦井水害預測預報工作，對預防水害的發(fā)生起到決定性作用，不僅要排查隱蔽致災因素，措施落實，治理效果驗證，還要對綜合水文條件及水情進行綜合分析。

1 充水水源

礦井充水水源有大氣降水、地表水、石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶水、周邊礦井積水（預計有23152m3自采采空區(qū)積水）及奧陶系灰?guī)r裂隙巖溶水。

1.1 大氣降水

井田內各煤層沒有直接出露，且煤層埋深較深，根據涌水量關系曲線圖分析在雨季主要為7～8月（山西地區(qū)）降雨量較大，礦井涌水量曲線仍然呈現平緩的狀態(tài)，分析認為大氣降水不是礦井充水的直接水源，見圖1。

1.2 地表水

現階段井田采掘范圍內較大河流有只有巴洲河，于昔陽縣城附近匯入松溪河，均為季節(jié)性河流。平時流量甚微或斷流，遇大雨流量劇增，形成山洪。巴洲河流域面積較大，年平均徑流量0.352m3/s，在巴洲河采空區(qū)上下游及支流設立三處觀測站，并未發(fā)現河流存在大量滲透現象，分析少量水源隨煤層采空塌陷延頂板跨落所形成的裂隙進行補給，地表水為次要充水因素。隨著采掘范圍的不斷擴大，涉及大小河流越來越多，包括地面塌陷在雨季雨水匯集滲透到封閉不良的鉆孔、導水斷層、陷落柱、裂隙及采空區(qū)，將可能逐漸成為采空區(qū)積水的主要補給來源之一。

圖1 涌水量及各種相關因素動態(tài)曲線

1.3 石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶水

礦井現主要充水因素及直接充水水源為15號煤層上覆石炭系太原組石灰?guī)r（K2、K3、K4）巖溶水,K2平均厚度4.70 m，K3平均厚度4.09 m，K4平均厚度1.9 m。本組巖溶較發(fā)育，以溶隙為主，有溶孔及小溶洞。高抽巷掘進期間揭露K2、K3、K4過程中存在涌水現象，在高抽巷隨層位置（K4往上5～7 m處），局部低洼處底板存在涌水現象，預計涌水量為2～5m3/h。該組含水層常被泥巖分隔，滲透性及補給條件較弱。

1.4 奧灰水位

根據資料分析，井田東緣奧灰水水位北部+525 m，南部+565 m；往西降低，接近中部為+446.76 m，北部+423.77 m，中、東部15號煤標高大于+420 m，中、東部奧灰水位在煤層以下。西部奧灰水位標高大約為420 m，奧灰水位高于15號煤層的范圍約12 km2，即井田面積的1/10。工業(yè)廣場處的水源井SYJ-1孔奧灰水位標高+418.263 m，單位涌水量1.59 L/s·m，中奧陶統(tǒng)巖溶裂隙含水層裂隙及巖溶較發(fā)育?，F采區(qū)域15號煤層為+440 m以上高于奧灰水位，且15號煤與奧灰系間隔層較厚，井田的帶壓區(qū)僅在井田的西南角，現采掘活動范圍不存在帶壓開采。

1.5 采空區(qū)積水

根據調查，井田范圍內未見老窯及私挖亂采現象。礦井內部主要的自采區(qū)有5個，現主要采掘范圍為中央盤區(qū)兩個小煤柱工作面（15106工作面、15110工作面）。涉及周邊自采區(qū)有15104工作面采空區(qū)、15108工作面采空區(qū)，預計15104工作面采空區(qū)2處積水，共積水10283m3；15108工作面采空區(qū)3處積水，共積水9688m3。15104工作面采空區(qū)積水主要影響區(qū)域為15106工作面切巷進風側及15106進風巷后100 m（YJ104-1積水，積水量4673m3），15108工作面采空區(qū)積水主要影響區(qū)域為15106工作面回風巷中部低洼處（YJ108-2積水已排完，共排水1000m3）及15110回風巷（YJ108-3積水，積水量1492m3）。

目前正在15110回風巷、15106切巷底抽巷分別對YJ15108-3、YJ15104-1采空區(qū)積水進行放水作業(yè)。根據壓力表測試顯示YJ15108-3積水區(qū)水柱高度達到8 m，比預測水位高出6 m；YJ15104-1積水深度達到11 m，比預測水位高出2 m，現共累計放水6000m3。

15108工作面及15104工作面地表分別有一條巴洲河直流經過，工作面埋深在400 m以上，根據15號煤層開采產生的跨落帶最大高度為25.96 m，導水裂縫帶最大高度為89.37 m。導水裂縫帶最大高度不會導通地表，地表水對15號煤層開采影響較小，分析主要影響因素主要為導水裂縫帶范圍內的煤層上部石炭系太原組石灰?guī)r（K2、K3、K4）巖溶水。

1.6 封閉不良鉆孔

井田內鉆孔較多，礦井勘探鉆孔233個，另有2008年之后施工的藍焰煤層氣公司的采氣孔570個。建礦以來，巷道掘進及工作面回采期間揭露鉆孔過程中未出現導水情況，考慮1955～1960年施工的鉆孔采用分段封閉，1980年10月～1983年10月的施工鉆孔122個，均未進行封孔質量檢查，封孔質量難下結論。因此應對80年代鉆孔進行排查，同時揭露鉆孔前要進行防水預測預報，提早采取封堵措施，防止意外發(fā)生。

通過綜合水文地質條件分析，可以看出，寺家莊礦主要充水水源為煤層頂板太原組巖溶裂隙水（K2、K3、K4）及礦井自采采空區(qū)積水。

2 導水通道

充水水源通過各種通道包括采空區(qū)、斷層、陷落柱、導水裂縫、封閉不良鉆孔等進入礦井。

中央盤區(qū)范圍內，揭露的斷層及陷落柱含水性、導水性均較弱，只在靠近石炭系太原組石灰?guī)r時出現少量涌水。

隱伏斷層及陷落柱作為礦井涌水的天然通道，給礦井防治水工作帶來較大的難度?，F主要通過地面三維地震、槽波探測隱伏構造的位置，必要時通過鉆探分析其富水性。在帶壓區(qū)域更要分析隱伏斷層及陷落柱是否導通承壓水，分析承壓水水位，針對問題采區(qū)必要的措施。

3 防治水工作重點

寺家莊礦未來防治水工作重點重在落實隱蔽致災因素普查工作，查清礦區(qū)水文地質條件；同時做好采空區(qū)積水（自采區(qū)）水害防治，加強對探放水效果的驗證，分析總結再預測；落實“疏堵結合”措施；運用電法、三維地震確保以后承壓水害治理到位；加強地表水害治理，做好采空區(qū)上部河流滲透及雨季觀測；加強應急管理，深化防治水培訓，落實緊急情況下停產撤人措施；加強新裝備新技術的運用，建立健全井上下水文監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及礦井排水系統(tǒng)；加強上級管理部門對煤礦防治水工作的監(jiān)管監(jiān)察。做到全方位監(jiān)測監(jiān)控，防止水災事故發(fā)生，確保人員安全，減小財產損失。