浅谈陈坜煤矿水患分析及防治措施

摘要：2005年4月14日，龙岩市新罗区某一小煤窑发生一次透水事故，死亡10人，伤1人；2005年广东省兴宁市大兴镇大兴煤矿发生一次特大透水事故，死亡123人，这些惨痛的历史教训值得我们深思。陈坜煤矿通过对水文地质成因分析、充水性分析、案例分析、防治措施的应用，达到了安全生产的目的。自从2000年至今，陈坜煤矿未发生一起透水事故。

关键词：井下水；水患分析；防治措施

中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）01-0090-02

1 概况

1.1 矿井位置、矿区范围及四邻关系

陈坜煤矿位于武夷山市城区正南方向，直距约16km，隶属于武夷山市武夷镇公馆村管辖。地理坐标：东经118°00′47″～118°01′58″；北纬27°35′56″～27°37′47″。面积：1.6959km2。矿井开采标高：+234m至0m。

1.2 自然地理

本区属低山-丘陵区，海拔最低标高165m，最高751.3m，高差586.3m，相对高差大，地形陡峻，坡度一般20°～45°，自然排泄条件良好。区内地形东高西低，山脉走向总体为近南北向。

本地表水系主要为井田西侧的崇阳溪，最大流量为72.00m3/s，最小流量为22.50m3/s，平均流量为

47.25m3/s，洪水期水位最高标高达+185m，枯水期河流最低标高+175m，流量随季节性变化。其次为大水坑沟，水流由西往东横穿井田汇入崇阳溪中，汇水面积4.86km2，河床最低标高+176m，最高洪水位+183.5m，洪水期最大流量为0.950m3/s，最小流量为0.00276m3/s，流量随季节性

变化。

本区属亚热带气候，据武夷山市气象局资料，每年4～6月为雨季，11月至次年1月为旱季，年降水量1028.5～2730.3mm，月最大降水量679.8mm，日最大降水量247mm，年平均降水量1906mm。

2 矿井水文地质条件

2.1 地下水补给与排泄条件

2.1.1 充水水源分析。大气降水：大气降水是矿区的主要补给水源，它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中，成为矿坑的直接补给来源。裂隙含水岩层水：主要赋存于三叠系上统焦坑组（T3j）砂岩、砂砾岩、含砾砂岩的裂隙中。含水层呈透镜体分布，浅部富水性中等-弱；深部富水性弱-极弱。

2.1.2 充水通道分析。矿区矿坑水主要为顶板、边帮渗水、出水，经对矿区资料分析，认为本区底板出水的可能性极小。矿坑补给通道为线状断层带、面状网络裂隙，因此对矿井突水不形成隐患。

2.2 断层导水性

2.2.1 F1断裂：发育于井田中北部，在平面上呈“S”形状弯转，横向延伸长度约1800m，纵向延伸不足30m，总体走向北东向23°～42°，倾向南东，倾角40°～50°。断距由西而东逐渐变小，该断裂为正断层，断裂带宽0.1～0.63m，断面不平整，破碎带以泥岩为主，胶结较致密，在井下尚未揭露该断层，预计该断层对煤层上覆砂岩隔水层未造成破坏，判定该断层为弱导水断层。

2.2.2 F4：属正断层，在ZK7-1钻孔中该断层未见涌水、漏水现象和含水构造，为不导水断层。

2.2.3 F5：该断裂规模小，断面紧闭，在巷道中未见出水和地表出露点干燥无水，为不导水断层。

2.2.4 其余断层位于开采范围之外对矿井无明显

充水。

3 矿井充水因素

3.1 大气降水

大气降水是矿区的主要补给水源，它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中，成为矿坑的直接补给来源。

3.2 含水性

区内出露地层主要为前震旦系麻源群第三段（Pt3myc）、三叠系上统焦坑组（T3j）、侏罗系下统梨山组（J1L）及第四系残坡积层和冲洪积层。

本井田无强含水层，相对富水的梨山组含水带q=0.0061m·s接近隔水层标准，K=0.0047m/日，富水性弱，且不连续，煤系地层B5煤层以上为隔水层。老窑均未利用生产，且标高均高于+230m，对未来开采影响不大。本矿区内尚未探明岩溶含水层，不受溶洞的威胁。

3.3 断层

3.3.1 F1断裂：属正断层，断面不平整。破碎带以泥岩为主，胶结较致密。井下揭露仅局部有孔隙淋水、滴水现象，导水性弱。

3.3.2 F4：属正断层，在ZK7-1钻孔中该断层未见涌水、漏水现象和含水构造，为不导水断层。

3.3.3 F5：该断裂规模小，断面紧闭，在巷道中未见出水和地表出露点干燥无水，为不导水断层。

3.3.4 其余断层位于开采范围之外对矿井无明显充水影响。

4 老窑及钻孔封孔情况

4.1 老窑情况

经过进行老窑调查，发现硐口多已经垮塌，据原报告提供的资料，沿煤层走向开采长度均小于100m，初采煤层无水情，H3、H7、H16硐口局部顶板存滴水现象，旱季干枯，雨季有少量滴水。10处老窑均位于+230m水平以上，由于+190m水平以上一采区已开采结束，顶板裂隙水与采空区沟通，存在的老窑积水能够从+190m水平小眼密闭排水沟排到主平硐水沟，对现有+141m水平的开采不构成威胁。

4.2 钻孔封孔质量情况

根据《福建省武夷山市武夷山煤矿陈坜井田找煤地质报告》资料，井田内共施工5个钻孔，竣工后均用合格水泥浆进行全孔封闭，封孔时派有专人监督，并取样备查，以确保不形成未来矿坑充导水通道，封孔质量符合要求。

5 矿井涌水量、主要突水情况endprint

矿井在二采区暗斜井+90m和三采区+80m各设置水仓，容量分别为100m3和600m3。二采区泵房安装3台型号为QX10-128/4-11水泵，电机功率分别为11kW、排水量为10m3/h，管径为50mm水管两路，将水直接抽排至+190m水平，经+190m水平排水沟自流出地面；三采区+80m水平水仓，容量600m3，泵房安装3台型号为125D 25X7水泵，电机功率分别为75kW、排水量为101m3/h，管径为250mm水管二路，将水直接抽排至+190m水平，经+190m水平排水沟自流出地面。+234m风井下山水直接通过+190m水平自然排出。从+190m实测的水量与+190～+108m水量对比，矿坑水主要来源于+190m以上水平。目前+90m、+80m水仓容量符合规程规定要求，排水能力满足生产要求。目前，没有遇到突水情况。

6 矿井水害影响程度

通过矿区水文地质特征及充水分析，矿井主要充水因素为大气降水、地表水、线状断层带、基岩裂隙水。通过开展矿区水患现状调查，分析矿井水害现状，矿井目前无大的水害威胁。通过对矿井实际涌水量观测，矿井目前+90m水平以上实际观测的最大涌水量为87.13m3/h，平均涌水量为40.49m3/h（主要为+190m以上涌水量），小于地质报告预测的最大和正常涌水量，预测全矿井最低开采水平0m标高以上矿坑的平均涌水量为67.82m3/h，最大涌水量为144.34m3/h。

近些年本矿开采老空区已封闭，留有排水口，存在小部分积水基本能通过排水口排出，对下部的开采影响较小。目前对矿井有影响的地表主要水体为矿区崇阳溪河。陈坜煤矿目前的排水能力满足生产要求，但仍要做好季节防治水工作。

7 主要防治措施

（1）矿井水害防治小组与地质人员应建立健全矿井水文地质资料，掌握矿井含水层的数量、厚度、含水性能、老空区顺槽及钻孔封孔好坏等情况，为采区巷道布置、预防透水事故发生提供可靠资料和有效措施。

（2）坚持“有疑必探、先探后掘”的原则。

（3）加强水文地质工作，对各钻孔的巡查列入日常工作，对于封孔不好钻孔，做好记录，加强预报工作。

（4）切实做好职工的安全教育和技术培训，提高职工的安全知识和技术素质，使职工掌握透水前的各种预兆和规律，当发现工作面有透水征兆时，查明情况，发现有水情时，必须及时撤离所有作业人员，并向矿调度、矿井值班室汇报。

（5）坚持安全责任制的落实，制定完善的规章制度，杜绝盲目施工现象，严禁突破隔水煤柱开采，技术部门和安监部门加强监督。

（6）确定无水患的工作面，有出水时要严格管理工程质量，杜绝巷道空帮、空顶，加强工作面支护，并做好工作面疏、排水工作。

（7）建立健全汇报制度和事故应急预案措施。

（8）为防止因停电事故或排水管路被破坏所造成排水系统不能正常运转，对皮带斜井、箕斗井要定期派专人检查巷道情况，防止因巷道垮落造成电缆或管路被破坏。

（9）建立健全矿井疏排水系统，定期清理水仓和水沟，保证水仓容量和水沟畅通。对90水泵房和80水泵房等排水设施进行定期检修，确保在工作面涌水量加大时，矿井有足够的排水能力。

（10）每年雨季前做好水仓及排水通道的清理，对主要硐口及渗水通道制定确实可行的堵水方案，并备好材料。

8 结语

经过多年的开采之后，各水力的联系已相通，而现在大面积的开采，似含水层导水通道及构造带导水通道成为陈坜煤矿井下水主要通道，大气降水基本能渗入工作面。因此在开采过程中，要加强对向斜、断层、老顺槽等汇水构造加以分析、预报，特别是复采过程对原开采工作面的顺槽，坡度较平缓的工作面。

参考文献

[1] 刘维周，庞涓舟.水文地质学[M].北京：煤炭工业

出版社，1986.

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[3] 闽北地质队.福建省武夷山市武夷山煤矿陈坜井田资

源储量核实报告[R].2004.

[4] 武汉地质学院.煤田地质学[M].

[5] 李永良，李北平.构造地质学[M].

作者简介：钟振学（1988—），男，福煤（邵武）煤业有限公司陈坜煤矿采矿助理工程师，研究方向：矿井采掘生产技术管理等。endprint