殷木群

（黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責任公司振興煤礦，黑龍江 鶴崗 154100）

1 水文地質概況

南部區(qū)3#煤層頂板距上覆石頭廟子礫巖層60m左右，該礫巖層厚度300m左右。構造情況：該區(qū)域地質構造復雜，區(qū)內有F29、 F30、 F46及f1～f6（實見）次生斷層。3#層距上部石頭廟子礫巖層60m左右。煤層賦存：本區(qū)3#煤層厚度6～8m，煤層平均傾角18°，煤層結構簡單，在煤層的頂部為半暗煤、半亮煤互層、夾煤頁巖，中部有0.1m炭質頁巖。該礦水文地質類型為復雜型。主要水患為3#層上部石頭廟子含水礫巖層。

2 水患及治理情況

2.1 補堪工作

2014年中國煤炭地質總局華盛水文地質勘查工程公司對該礦進行了水文地質補堪工作，編制了《振興煤礦水文地質補充勘探報告》，對整個振興區(qū)域的水文地質情況進行了全面分析，結論如下：

（1）第四系砂礫石孔隙含水層厚度薄而不穩(wěn)定，多為透水不含水層，僅局部低洼地帶賦存，富水性弱。主要接受大氣降水和地表水補給。

（2）白堊系下統(tǒng)石頭廟子組礫巖裂隙含水層厚度自西向東由薄漸厚，裂隙發(fā)育極不均勻，正常地段一般富水性弱，斷層帶及其附近，特別是斷層交匯、切割的密集帶，裂隙發(fā)育，富水性強。

（3）白堊紀石頭河子組含煤組砂巖裂隙含水層裂隙一般不發(fā)育，富水性弱，在個別斷層帶及其附近，斷層交匯、切割的密集帶，裂隙較發(fā)育，富水性可達中等，主要接受露頭大氣降水入滲及其他含水層側向徑流補給。

通過水文地質調查、收集資料和綜合分析研究，查明了區(qū)內主要含水層的分布、厚度、埋藏條件，主要含水層的富水性、水化學特征及其補徑排條件，為該礦防治水工作提供了科學的水文地質數(shù)據(jù)。

2.2 瞬變電磁儀探測工作

利用瞬變電磁儀在地面和井下對3#層上部巖層的賦水情況進行了全方位的探測工作，收集了大量的物探數(shù)據(jù)，對石頭廟子礫巖層進行了全面的分析評價，為安全生產(chǎn)提供了可靠依據(jù)。

（1）地面瞬變電磁儀探測

聘請龍煤大地勘探公司為該礦3#層進行了地面瞬變探測，共做出了3#層上200m異常平面圖、3#層上160m異常平面圖、3#層上120m異常平面圖、3#層上100m異常平面圖、3#層上75m異常平面圖、3#層上50m異常平面圖、3#層附近異常平面圖7份，全方位評價了石頭廟子礫巖層的賦水情況。

圖1 3#層上75m礫巖含水層富水性異常區(qū)推斷平面圖

如圖1所示，3#層南二段有一處低阻異常區(qū)域，3#層北二段有兩處低阻異常區(qū)域，充分證明了石頭廟子礫巖層含水的不均衡性，石頭廟子礫巖層只有在局部區(qū)域含水，大部分區(qū)域含水較弱，為安全開采3#層提供了有力的依據(jù)。

（2）工作面瞬變電測儀探測

在3#層南二段和北二段累計做了27次瞬變電測儀賦水性探測工作，解析了大量的探測數(shù)據(jù)。圖2是具有代表性的3#層北二段工作面全方位瞬變電磁儀賦水性探測平面圖和解析圖。

圖2 3#層北二段工作面全方位瞬變電磁儀賦水性探測圖

如圖2所示，解析圖中局部電阻率較低，低阻區(qū)主要在工作面上方35～60m間，機道上方40～60m左右。工作面上部石頭廟子礫巖層電阻率較高，賦水性較差，煤層頂板上部35～60m范圍內局部存在低阻現(xiàn)象，該范圍是石頭河子礫巖層，石頭河子礫巖層含水性遠弱于石頭廟子礫巖層，其含水補給源為石頭廟子礫巖層。

地面瞬變電磁儀探測結論和井下工作面瞬變電磁儀探測結論得了到相互驗證。

2.3 打鉆探放水工作

（1）為了保證安全開采，在3#層北二段設計施工了一條高位探放水巷，2014年12月28日，開始在高位探放水巷內打鉆進行探水驗證，有3個孔分別達到了150m、140m和140m為有效孔，三個孔合計最大出水量30.4m3/h（2015年2月1日），目前三個孔合計出水量2.0m3/h。

（2）三水平南部區(qū)3#層放水鉆孔累計施工了61個，其中3#層南二段累計施工了16個鉆孔，分七個地點施工，總延米：1378.8m；3#層北二段累計施工了45個鉆孔，分10個地點施工，總延米：4530.9m。有個別鉆孔出水，出水量隨著時間的推移逐漸減小。

（3）為徹底探清該礦區(qū)域內礫巖層的賦水情況，在切眼上方地面施工了2014-24鉆孔，打鉆時水位標高+25.6m，水頭高度在對應的3#煤層上方100m，證明該區(qū)域水位較低。

所有出水鉆孔涌水量都呈逐漸減小趨勢，通過鉆孔出水情況分析認為，該區(qū)域礫巖層賦水的補給性較差。

3 綜合評價

（1）通過補堪工作收集了大量資料，查明了該礦區(qū)域內主要含水層的分布、厚度、埋藏條件，主要含水層的富水性、水化學特征及其補徑排條件，為安全開采3#層提供了基礎。

（2）通過大量地面和井下的物探工作，對石頭廟子礫巖層進行了全方位的解析，利用科技手段評價了石頭廟子礫巖層的賦水情況。

（3）施工了大量的探放水鉆孔，所有出水鉆孔涌水量都呈逐漸減小趨勢，證明該區(qū)域石頭廟子含水礫巖層的補給性較差。補堪、物探和鉆探成果得到了相互驗證。

通過補堪、物探、鉆探等大量的工作，充分證明了該區(qū)域石頭廟子礫巖層含水的不均衡性，綜合以上因素并結合地質情況分析認為，該區(qū)域上部石頭廟子礫巖層水位較低，賦水較弱，補給性較差。這些條件為安全開采3#層提供了有力的依據(jù)。

4 結 語

（1）3#層北二段一分層工作面于2014年11月開始回采，直至開采結束，工作面無出水現(xiàn)象（掘進和開采時經(jīng)過區(qū)內f1～f6斷層時也無出水現(xiàn)象），下隅角附近頂板偶有滴水情況，滴水量 0.2m3/h。

（2）3#層南二段一分層工作面于2016年6月開始回采，2016年10月14日，當工作面推進115m時，89～96組架子出現(xiàn)淋水現(xiàn)象，涌水量6m3/h左右。綜合分析該涌水為f3斷層受采動影響導通上部石頭廟子礫巖層富水性異常區(qū)所致。在工作面淋水處取水樣化驗，水質為鈣、鈉、鎂碳酸型弱堿水，經(jīng)對比與石頭廟子礫巖裂隙水整體吻合，這次出水現(xiàn)象完全在預知控制范圍內。該工作面現(xiàn)已開采結束，水患得到了控制。

（3）在治理水患工作中，要嚴格執(zhí)行有疑必探、先探后掘、物探先行、鉆探驗證的原則，充分利用現(xiàn)有科技手段進行探放水工作，依據(jù)各種資料分析研究水患性質，采用綜合治理的手段。

本次探放水工作解放了受礫巖水威脅的煤量190萬t，安全開采煤量的經(jīng)濟價值數(shù)億元。該礦探放水綜合治理工作取得了應用效果，在煤礦防治水工作中處于領先水平，具有較高的推廣價值。