翠屏山煤矿水害防治措施初探

钟能文

摘 要：文章通过对翠屏山煤矿开展野外和井下水文调查工作，收集矿井地质报告资料、矿井水文资料，分析翠屏山煤矿水害现状，提出具体的水害防治措施。

关键词：水文调查；水害现状；防治措施

中图分类号：TD743 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）14-0175-02

1 矿井概况

翠屏山煤矿于1976年建矿，1981年11月投产，现设计生产能力51万t/a，采用平硐暗斜井开拓方式，现生产区域在三水平，共分两个采区。矿井采用分区通风，水平集中排水，井口集中供风。矿井有完善的供电、通风、排水及提升运输排矸系统。矿井采用分水平集中排水方式，二水平以上的涌水由201采区+200中央泵房集中排到+380主平峒自然流出，经沉淀处理后排放。

同时，为了缓解201采区+200水平中央水泵房抽水压力，在201采区+245设立截流泵房，将201采区+245区段以上水直接排至+380主平峒自然流出，经沉淀处理后排放。三水平301采区和305采区的涌水由301采区±0水平中央泵房直接抽至+380主平峒自然流出，经沉淀处理后排放。

2 水害隐患分析

2.1 地表水水患分析

+380主井旁沟谷历史最高洪水位为356.5 m，副井、风井均高于历史最高洪水位。地表水体主要有黄坑河、冬料溪，主井、副井远离黄坑河、冬料溪，暴雨季节山洪不会对矿井造成倒灌威胁。因此，地表水对矿井的影响小。

2.2 老空水隐患分析

据调查，翠屏山煤矿上部有35个小煤，上部小煤与翠屏山煤矿采空区构成流水通道，部分小煤与201采区+245等区段有贯通，老窑水会通过小煤与翠屏山煤矿采空区构成的流水通道溃入201采区各区段，构成水患威胁。

另外，翠屏山煤矿构造复杂，局部有进行小下山开采，会形成积水区。

2.3 钻孔水患分析

根据原勘探地质报告，矿井及周边80个钻孔，当时多采用分段封孔，即在可采煤层、断层破碎带、含水层位置采用水泥砂浆封闭，其余地段采用浓泥浆封闭，封闭质量相对较好。据调查，矿井开采至钻孔位置时没有发生突水和涌水现象。2013年以来补勘的五个钻孔，均采用全孔水泥浆封闭，封闭质量良好。

2.4 大气降水水患分析

大气降水是井田地下水的主要来源，是矿坑充水的主要因素。降水首先渗入补给第四系残坡积层和基岩风化带潜水，然后在重力作用下继续渗入补给基岩承压水，其主要补给通道是褶曲与断裂所产生的裂隙带，部分地段直接通过塌陷区渗入补给，虽然原有四处地面塌陷已治理好，但仍然存在新塌陷点的可能。最近，在大青坑附近发现一个未封闭的无证小窑，雨季时有大气降水流入。东部灰岩水还接受黄坑沟的沟谷水的补给，西部灰岩水与龙岩盆地灰岩水关系密切。翠屏山煤矿2013年矿坑涌水量与大气降水的关系图，如图1所示，可知，大气降水对矿坑涌水量影响大，大气降水对矿井水患危害性大。

2.5 断层水患分析

矿井内断裂构造发育，断裂构造往往构成不均匀的充、导水带，但大部分断层带胶结较好，两侧岩性致密，岩层富水性弱，且补给条件差，断层导水性弱-中等。

2.5.1 F0断层充导水性强

地表未出露，上盘为P1w、P1t1地层，下盘为P1q、P1w地层，上盘地层产状多变，揉皱强烈，倒转翻卷时有发生。

2013年以来补勘的五个钻孔见F0断层破碎带均未发生漏水现象，原勘探的钻孔揭露F0断层破碎带时发生严重漏水现象。F0断层充导水性强。

2.5.2 F4断层充导水性强

出露矿区东部，上盘为P1t3地层，下盘为P1w地层， 56-14号钻孔施工中揭露F4断层破碎带发生岩芯掉块、严重漏水现象，F4断层深部切割了F0断层，与栖霞组灰岩可能有水力联系。F4断层充导水性强。

2.5.3 F突断层充导水性强

原地质报告没有发现，本次调查发现，属F0派生断层，断层产状75 °∠45 °。派生断层与F0断层相交或切穿至栖霞灰岩，分析为导水断层。

除以上三条断层外，其余均为充导水性弱断层。

2.6 岩溶水隐患分析

翠屏山煤矿位于龙岩盆地的东部山区，岩溶的发育程度和突水性符合龙岩盆地的规律性，即浅部及构造带附近岩溶裂隙较发育，一般突水性中等，而深部及正常地段的岩溶裂隙发育较差或不发育，一般突水性弱，属中等-弱的区。

栖霞灰岩大部分分布在煤系～文笔山组之下，深部灰岩整体作为北西高东南低，富水性不均匀，一般浅部强深部弱，属不均匀岩溶裂隙含水岩组。由于F0断层的影响，使深部灰岩与煤系可采煤层发生局部对口或接近，煤层开采时即成为充水含水岩组。

2014年6月12日翠屏山煤矿309采区-40车场掘进迎头发生突水，突水水量400 m3/h，目前被淹井巷水面水位为±0 m水平，突水水量稳定在360 m3/h，水流经±0 m水平井巷排入±0 m水仓，并经水泵抽排至地面井口。2014年9月，±0水平挡水墙建成，挡水墙水头压力保持在2.90 MPa。经分析论证，该突水原因为巷道揭露与深部岩溶水相通的断层破碎带所致，说明深部灰岩局部岩溶发育，矿井受岩溶水威胁。

3 矿井防治水措施

从以上分析可知，翠屏山煤矿是一个水患较严重的矿井，主要的水患威胁有：大气降水隐患威胁、老空水隐患威胁、岩溶水隐患威胁。

3.1 大气降水的防治措施

①做好大青坑防水工程。近年来，矿井投入100多万元，通过铺人工河床的方式，对塔后、大青坑的防水工程进行了修筑，对原有的防水墙、护坡等工程进行加固，并沿地表塌陷区高处设置截流水沟，有效地将水引出塌陷区，防止大气降雨、山坡积水沿塌陷区水渗入到井下。

②做好平时、特别是暴雨期间的地表巡查，并对雨量、水量等原始资料进行认真收集，加强对一些平时难以发现的塌陷区的巡查力度，及时发现新的塌陷区、地裂缝等并进行治理。

③加强小窑巡查，把巡查情况及时上报有关地方政府监管部门，制止小窑破坏翠屏山煤矿地表露头煤柱的行为。

3.2 老空水的防治措施

①加强小窑巡查力度，查明积水老塘和废弃井巷，并建立台帐；积水区及时在采掘工程图上标明其最洼点的具体位置和积水外缘标高，圈出积水老空区的警戒线；一旦发现有小煤越界开采，请求地方政府及时采取措施，关闭超层越界非法开采的小窑。

②开采过程中，督促相邻矿井落实安全协议，严格按《煤矿防治水规定》各留足20 m保安煤柱。

③在下水平开采时，应先了解上水平及其周围的开采情况，把有关的水文资料标注在井上下对照图和采掘工程平面图上，并对有无下山开采或可能造成积水等情况进行分析研究和判断，制定相应的防治措施，做好防范工作。

④对201采区+245、+290等区段老巷进行维修，疏通积水，对小煤采动造成的积水下渗进行拦截治理，减轻+200泵房的排水压力。

3.3 岩溶水的防治措施

①矿井范围内F0断层下盘均为栖霞组（P1q）灰岩，F0断层既是灰岩顶界面又是导水断层面，矿井要根据最新的资料，在采掘工程平面图上划定警戒线、探水线和禁采线来指导生产，严禁开采防隔水煤岩柱，并严格坚持探放水原则。

②对±0 m及以下水平巷道进行底板定期观测，观测有无变形、隆起，有无渗水、涌水，若底板发生变化应立即进行分析治理，防止灰岩承压水突破底板造成涌水。加强地质构造分析，进一步搞清矿井构造，做好预测预报，防止灰岩承压水通过F0派生断层涌入工作面造成透水事故。

③在第四水平开采过程中，要做好水文地质补充调查，通过施工水平钻等，进一步控制F0断层的产状和位置，为留设煤柱提供新的依据，尽量减少煤柱损失，确保安全开采。

4 结 语

翠屏山煤矿是水害较严重的矿井，本文通过对翠屏山煤矿水害现状进行分析，提出具体的水害防治措施，为今后更好地开展矿井防治水工作打下基础。

参考文献：

[1] 鲍道亮.煤矿水害的地质原因和防治对策[J].矿业安全与环保，2002，（3）.

[2] 游小鹰，谢如谦，刘贤龙.矿井瞬变电磁法在福建煤矿水害探测中的应 用[J].能源与环境，2012，（4）.

[3] 鲍道亮，陈义兴，陈宝生.福建煤矿水害探测方法的试验研究[J].龙岩学 院学报，2010，（5）.