周玖洪

（豐城市煤炭工業(yè)管理局，江西 豐城 331100）

1 概述

豐城市秀市中灣煤礦，位于豐城市城區(qū)169°方向、直距約35 km，隸屬豐城市秀市鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)位于龍溪一井田、涂坊井田、龍溪二井田結(jié)合部位，總體構(gòu)造形態(tài)為向斜，構(gòu)造復(fù)雜程度屬于中等類。礦區(qū)面積0.9944 km2，開(kāi)采深度為+75 m～-480 m標(biāo)高。礦井核定生產(chǎn)能力60 kt/a，采用立井開(kāi)拓，有主井、副井、風(fēng)井3條井筒。主立井井口標(biāo)高+68.196 m，井底標(biāo)高-402.6 m，裝備單層單車罐籠專用提煤；副立井井口標(biāo)高+64.682 m，井底標(biāo)高-402.7 m，采用單層單車罐籠混合提升，擔(dān)負(fù)人員上下、材料設(shè)備、矸石提升以及管線敷設(shè)等任務(wù)；風(fēng)井井口標(biāo)高+61.732 m，井底標(biāo)高-369.9 m，擔(dān)負(fù)回風(fēng)。副井、風(fēng)井設(shè)梯子間兼作礦井安全出口。礦井為單一水平上、下山開(kāi)采，運(yùn)輸水平標(biāo)高-400 m，回風(fēng)水平標(biāo)高-370 m。多煤層開(kāi)采，分煤層布置采區(qū)。

礦區(qū)含煤地層為三迭系上統(tǒng)安源組，共有3、4、5三個(gè)含煤段，含煤多達(dá)40余層。可采及局部可采煤層為26、24、23、19、15、13、11、10號(hào)煤層。 26、24號(hào)煤層礦區(qū)范圍內(nèi)基本已采完，進(jìn)行儲(chǔ)量估算的只有23、19、15、13、11號(hào)煤層。 目前開(kāi)采23、13號(hào)煤層。

23、15、13號(hào)煤層為主采煤層。23號(hào)煤層厚度0.70～2.86 m，一般1.00～1.40 m，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，較穩(wěn)定；15號(hào)煤層煤層厚度0.70～1.10 m，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不穩(wěn)定；13號(hào)煤層厚度0.70～1.54 m，一般1.00 m左右，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較穩(wěn)定。開(kāi)采煤層傾角25°～35°，平均煤層間距：26～23號(hào)煤層，48 m；23～15號(hào)煤層，35 m；15～13號(hào)煤層，20 m。 煤層為中灰分、低硫分、低磷、中低熱值瘦～貧煤。

該區(qū)煤層頂、底板巖性基本一致。局部地段有偽頂，巖性為炭質(zhì)泥巖、泥巖，厚度小于1 m，易冒落；直接頂主要為細(xì)粉砂、粗粉砂巖，次為細(xì)砂巖、中粒砂巖，巖性致密均勻，薄—中厚層狀，厚度小于3 m，為中等冒落頂板；老頂以細(xì)砂巖為主，次為中、粗粒砂巖。厚度絕大部分大于4 m，不易冒落；底板均為粗粉砂巖類，少數(shù)為泥巖，含砂質(zhì)較多，致密均一，不易發(fā)生底鼓現(xiàn)象。

礦井屬于低瓦斯礦井，2017年度礦井相對(duì)瓦斯涌出量為3.90 m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為0.52 m3/min；-400 m水平23號(hào)、13號(hào)煤層自燃傾向性為不易自燃，煤塵沒(méi)有爆炸性。采煤工作面為走向壁式后退式采煤法，采用單體液壓支柱配鉸接梁支護(hù)，爆破落煤，自然垮落法管理頂板。

2 相鄰礦井

在礦區(qū)的淺部，見(jiàn)有多處老窯痕跡，其開(kāi)采年代不詳，開(kāi)采深度根據(jù)鉆探揭露和老窯堆積物的情況判斷為38～80 m。20世紀(jì)80、90年代，鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體私營(yíng)、股份制小煤礦發(fā)展迅猛，礦區(qū)周邊曾開(kāi)有多個(gè)小煤礦。2000年以后，因關(guān)井壓產(chǎn)，多數(shù)被關(guān)停，目前僅剩中灣煤礦在生產(chǎn)（見(jiàn)圖1）。

圖1 中灣煤礦相鄰礦井關(guān)系

聶家六礦、袁渡煤礦、宏偉煤礦、洲上四礦、張巷煤礦等相鄰礦井，均于2016年以前關(guān)閉，與中灣煤礦之間有100～390 m的邊界煤巖柱，不存在相互水害影響。

已關(guān)閉的龍溪煤礦和老中灣煤礦采空區(qū)積水對(duì)中灣煤礦北部開(kāi)采影響較大。

3 礦井排水系統(tǒng)

根據(jù)2017年2月 《豐城市秀市中灣煤礦水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》，礦井水文地質(zhì)類型劃分為中等。礦井正常涌水量27 m3/h，最大涌水量為32 m3/h，其中-400 m水平正常涌水量25 m3/h，最大涌水量為30 m3/h；132采區(qū)（下山采區(qū)，標(biāo)高-440 m）正常和最大涌水量均為 2 m3/h。

礦井主排水系統(tǒng)為一級(jí)排水，副立井-400 m水平設(shè)主排水泵房，水直排地面，主、副水倉(cāng)容積為500 m3、350 m3，選用D46-50×11型多級(jí)離心水泵3臺(tái)， 電機(jī)功率132 kW，1臺(tái)工作、1臺(tái)備用、1臺(tái)檢修；排水管選用D108×6鋼管2趟沿副立井井筒敷設(shè)，1趟工作，1趟備用。

在132采區(qū)軌道下山下部車場(chǎng)（-440 m）設(shè)置水倉(cāng)2條，單倉(cāng)容積100 m3+100 m3，安裝BQS25-55-11/N型水泵3臺(tái)（見(jiàn)圖2），電機(jī)11 kW，1臺(tái)工作、1臺(tái)備用、1臺(tái)檢修；排水管選用D72×4鋼管2趟沿132采區(qū)軌道下山敷設(shè)，1趟工作，1趟備用。水排至-400 m南運(yùn)輸大巷水溝流入-400 m水平主水倉(cāng)。

考慮到相鄰的龍溪煤礦被水淹關(guān)閉因素，在-400 m水平副井井底安裝了一套潛水泵排水系統(tǒng)，配備BQW50-20×26-140型潛水泵1臺(tái) （見(jiàn)圖2），電機(jī)140 kW，配備D108×6鋼管1趟，沿副立井井筒敷設(shè)。潛水泵由地面專用變壓器供電，控制開(kāi)關(guān)安裝在地面變電所內(nèi)。

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，經(jīng)驗(yàn)算，礦井泵排能力為188 m3/h，管排能力為195 m3/h。礦井排水設(shè)施、設(shè)備、管線及供電能夠滿足礦井正常和最大涌水量的要求。

圖2 -400 m水平中央水泵房及副井大功率潛泵

4 礦井主要水害因素

豐城市秀市中灣煤礦2008年10月擴(kuò)界技改，將老中灣煤礦、龍溪煤礦部分范圍劃入。礦井水文地質(zhì)自然條件較簡(jiǎn)單，礦區(qū)范圍內(nèi)無(wú)灰?guī)r巖溶水等強(qiáng)含水層及導(dǎo)水構(gòu)造，但由于20世紀(jì)80、90年代礦區(qū)周邊小煤礦開(kāi)采破壞，加上1998年相鄰的國(guó)有龍溪煤礦淹井，使礦井水文地質(zhì)條件趨復(fù)雜化。礦井充水以基巖風(fēng)化裂隙水、斷層裂隙水及老窯和采空區(qū)水為主，雨季大氣降水是礦井水的主要補(bǔ)給源。Fb斷層以北龍溪煤礦和老中灣煤礦采空區(qū)積水是中灣煤礦北部開(kāi)采的重大水害隱患（見(jiàn)圖3）。

圖3 中灣煤礦采掘工程平面圖（北翼局部）

1）老中灣煤礦采空區(qū)水體。老中灣煤礦位于北部邊界處，1995年建井，立井開(kāi)拓，井口標(biāo)高+56m、井底標(biāo)高-174 m，開(kāi)采33、26號(hào)煤層。33號(hào)煤層開(kāi)采深度-70m～-115m；26號(hào)煤層開(kāi)采深度-140m～-165.3m。老中灣煤礦因龍溪煤礦淹井于1998年6月亦被淹、關(guān)閉。33、26號(hào)煤層已采范圍和井巷-174 m以上為水淹區(qū)。

2）龍溪煤礦淹井水體。中灣煤礦位于龍溪煤礦西南邊界處。龍溪煤礦是0.3 Mt/a的國(guó)有煤礦，開(kāi)采了26號(hào)煤層，開(kāi)采標(biāo)高-158 m～-183 m。1998年8月因故淹井關(guān)閉?，F(xiàn)淹井水位在井口下+40 m標(biāo)高。其水淹煤層、范圍與老中灣煤礦相通。

5 礦井綜合防治水技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)

5.1 按要求留設(shè)防隔水煤柱

中灣煤礦防治水工作的重點(diǎn)是防范北部Fb斷層以北龍溪煤礦淹井大水體和老中灣煤礦采空區(qū)積水對(duì)其下部23號(hào)煤層開(kāi)采的影響。2014年6月中灣煤礦按《豐城市秀市中灣煤礦（擴(kuò)界）水患威脅情況技術(shù)論證報(bào)告》（江西省煤炭學(xué)會(huì)，2010年8月9日）提供的圖紙資料，結(jié)合礦井實(shí)際情況，編制了龍溪煤礦和老中灣煤礦淹井積水區(qū)防隔水煤（巖）柱設(shè)計(jì)，經(jīng)礦井總工程師組織有關(guān)部門審查批準(zhǔn)后實(shí)施，并標(biāo)注在采掘工程平面圖、礦井地質(zhì)與水文地質(zhì)圖上。

5.2 加強(qiáng)地表防治水工作

盡量減少大氣降水和地表水通過(guò)第四系、基巖風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙和開(kāi)采裂隙等滲入井下。雨季大雨前后，要確保填平、夯實(shí)開(kāi)采塌陷區(qū)、開(kāi)采裂隙和關(guān)閉的小井井口；及時(shí)疏通工業(yè)廣場(chǎng)和開(kāi)采范圍內(nèi)的排水溝，確保通暢；雨季暴雨期間，加強(qiáng)對(duì)開(kāi)采塌陷區(qū)（尤其是龍溪小河）的巡視，發(fā)現(xiàn)新的塌陷、塌坑、裂隙，要及時(shí)填堵。

5.3 加強(qiáng)井下探放水工作

（1）調(diào)查摸清礦區(qū)范圍內(nèi)老窯、關(guān)閉煤礦的開(kāi)采煤層、標(biāo)高、開(kāi)采范圍及積水情況，建立臺(tái)賬，并逐一在采掘工程平面圖上標(biāo)明水患威脅區(qū)、可凝積水區(qū)和已探水區(qū)，以便指導(dǎo)生產(chǎn)。

（2）堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”防治水原則。對(duì)進(jìn)入原有小井開(kāi)采的區(qū)段或其他懷疑區(qū)段實(shí)行“紅綠線”動(dòng)態(tài)管理，并采取物探、鉆探、巷探相結(jié)合的方法消除水患，通過(guò)物探掌握積水區(qū)的邊界范圍、積水量等情況，通過(guò)鉆探、巷探工程來(lái)截?cái)嗨囱a(bǔ)給、降低積水體壓力，經(jīng)探放水確定或排除水患確保安全后，方可進(jìn)行采掘活動(dòng)。

中灣煤礦自2001年～2005年開(kāi)采了原礦井范圍內(nèi)FC斷層以南的26號(hào)煤層，開(kāi)采標(biāo)高在-210 m～-330 m，部分地段采深已至-350 m標(biāo)高，形成了采空積水區(qū)。26、23號(hào)煤層層間距為40～50 m，在開(kāi)采23號(hào)煤層前，于2007年5月聘請(qǐng)了專業(yè)探水隊(duì)由24號(hào)煤層煤巷對(duì)26號(hào)煤層采空區(qū)進(jìn)行了探放水工作，在副井-336 m標(biāo)高布置探放水鉆孔3個(gè)，累計(jì)孔深65 m，單孔最大出水量47 m3/h（1號(hào)孔剛揭穿水體），35天總放水量約1.8萬(wàn)m3，將26號(hào)煤層采空區(qū)的積水水位降至-320 m標(biāo)高。1號(hào)鉆孔至現(xiàn)在仍在放水，水量5 m3/h左右。

為消除目前開(kāi)采的2327工作面水患影響，2014年8月11日中灣煤礦在232采區(qū)軌道下山下部施工2個(gè)鉆孔，對(duì)南部-317 m～-346 m采空區(qū)積水進(jìn)行探放，每天放水180 m3左右，放水32天；2014年8月21日在2325工作面回風(fēng)隅角施工了1個(gè)鉆孔探放水，每天放水100 m3左右，放水30天。累計(jì)探放水9000 m3，積水已基本放干。2327工作面回采過(guò)程中僅有砂巖裂隙淋水、滴水現(xiàn)象。

5.4 強(qiáng)化雨季“三防”制度的落實(shí)

（1）建立雨季“三防”制度，成立雨季“三防”領(lǐng)導(dǎo)小組，組建了抗洪隊(duì)伍。強(qiáng)化組織領(lǐng)導(dǎo)，制定應(yīng)急處制措施，儲(chǔ)備足夠數(shù)量的搶險(xiǎn)物資。

（2）建立雨季巡查制度，在降大雨前、暴雨時(shí)和降雨后，安排專人到本井田范圍及已關(guān)閉煤礦范圍內(nèi)可能波及的周邊廢棄老窯、地面積水坑、河流、提防和井下涌水點(diǎn)，擋水設(shè)施山體滑坡等重點(diǎn)部位進(jìn)行24小時(shí)不間斷巡視檢查，全面巡查礦區(qū)洼地積水和防洪溝泄洪情況，做到水路溝渠暢通，處理問(wèn)題及時(shí)。

（3）加強(qiáng)對(duì)水泵、水管、閘門及輸配電設(shè)施的維修工作，并保持完好。雨季期間-400 m水平泵房配電工、水泵司機(jī)、電工、鉗工嚴(yán)格值班制度，嚴(yán)禁空崗、脫崗，認(rèn)真組織配電工、水泵司機(jī)進(jìn)行應(yīng)急操作培訓(xùn)，做到供電正常，設(shè)備完好，操作規(guī)范。

（4）建立防范雨季暴雨洪水引發(fā)礦井透水事故的隱患排查制度，對(duì)排查出的重大安全隱患制定專門治理計(jì)劃，落實(shí)治理責(zé)任、方案、資金、時(shí)間和安全預(yù)案，保證整治到位。

5.5 加強(qiáng)水害應(yīng)急管理

（1）全面整理分析井上下涌水點(diǎn)、出水通道，編制井下積水體危險(xiǎn)源評(píng)估和防治措施。對(duì)礦井水平、采區(qū)、采掘工作面涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)井下采掘工作面透水危險(xiǎn)性提前做好預(yù)測(cè)評(píng)估，編制《礦井防治水應(yīng)急救援預(yù)案》。

（2）完善地面及井下防排水系統(tǒng)圖，井下設(shè)置水害避災(zāi)路線指示牌，保證礦井水平、采區(qū)、采掘工作面有兩個(gè)安全出口，確保采掘工作面、井底車場(chǎng)、水泵房、中央變電所與地面調(diào)度室的通訊暢通。

（3）加強(qiáng)職工水害防治的安全知識(shí)培訓(xùn)，每年組織一次水害應(yīng)急救援現(xiàn)場(chǎng)演練，強(qiáng)化職工應(yīng)對(duì)礦井突發(fā)水災(zāi)事故的自救和搶險(xiǎn)技能。

（4）制定暴雨期間巡視及停產(chǎn)撤人制度。當(dāng)連續(xù)下大雨、暴雨，洪泛內(nèi)澇嚴(yán)重，礦井涌水量猛增或有礦井突水征兆時(shí)，應(yīng)及時(shí)撤出井下人員，暫停生產(chǎn)，以保安全。

6 結(jié)語(yǔ)

1）Fb斷層以北的龍溪煤礦和老中灣煤礦淹井積水體是中灣煤礦北部開(kāi)采的重大水害隱患，根據(jù)煤礦提供的圖紙等資料，積水區(qū)與中灣煤礦現(xiàn)開(kāi)采的23號(hào)煤層采區(qū)、巷道相距100 m以上，與中灣煤礦之前開(kāi)采的26號(hào)煤層采區(qū)、巷道相距200 m以上。只要不再開(kāi)采-370 m標(biāo)高以上26號(hào)及以上煤層，當(dāng)前龍溪煤礦淹沒(méi)大水體不會(huì)對(duì)中灣煤礦-370 m標(biāo)高以下23號(hào)及以下煤層開(kāi)采產(chǎn)生直接水害影響。

2）礦區(qū)范圍內(nèi)Fc斷層以南的26煤層基本采完，老空區(qū)積水較大，經(jīng)過(guò)2007年、2014年的探放，仍存在局部積水，對(duì)礦井開(kāi)采23號(hào)煤層有一定的影響，應(yīng)進(jìn)一步做好探放水的工作。同時(shí)，建議不再開(kāi)采-400 m水平以上26號(hào)煤層。

3）礦井通過(guò)綜合防治水，安排地面防治水工程，堅(jiān)持井下探放水，建礦以來(lái)沒(méi)有發(fā)生水害事故，充分體現(xiàn)了安全就是最大效益的理念。