浅析杨柳煤矿矿井水文地质类型划分

韩 玲

(安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽宿州234000)

浅析杨柳煤矿矿井水文地质类型划分

韩 玲*

(安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽宿州234000)

矿井水文地质应按《煤矿防治水规定》进行类型划分，在全面分析杨柳煤矿防治水现状的基础上，通过对受采掘破坏或影响的含水层及水体的评价、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量、突水量、开采受水害影响程度、防治水工作难易程度等6个评价因子，综合评定杨柳煤矿矿井水文地质类型。为今后杨柳煤矿矿井防治水工作提供可靠的水文地质资料，并以此指导矿井水文地质工作。

矿井水文地质类型；防治水；含水层；老空水；涌水量；突水量

杨柳煤矿隶属淮北矿业集团股份有限公司，矿井位于安徽省淮北市濉溪县境内，杨柳集是其中心位置，东距宿州市约23km。设计生产能力180×104t/a，有效期限：2010年9月29日至2036年8月30日。采矿许可证范围有41个拐点圈定，面积60.2km2，开采深度-250～-1000m标高。根据本矿井煤层、构造、地层倾角等特征，矿井采用立井开拓方式，结合开拓开采布置，本矿-1000m以上采用一个水平，分区上、下山开拓全矿井。矿井具备机械化采煤条件，结合断层走向特点，采用倾斜长壁式采煤方法，后退式回采，全部冒落法管理顶板。104、106、107采区为生产采区，103采区为开拓采区。根据生产计划，未来3～5年均在以上4个采区内活动。

本矿含煤地层为石炭—二叠系，其中下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组为主要含煤组；可采煤层有31、32、51、72、81、82、10计7层，其中32、82、10为较稳定煤层。地层情况参见图1。

1 防治水现状

本矿各主采煤层顶底板砂岩裂隙含水层（段）是矿井充水的直接充水含水层，一般富水性较弱。四含是矿井充水的间接充水含水层，是矿井充水的重要补给水源之一，富水性弱—中等。矿井10煤开采时受底板太原组灰岩水影响，富水性弱—中等。同时本矿也存在老空水害及断层等水害。经通过数年实践，现已经形成了一套不同水害采用不同方法治理的思路。

1.1 太原组灰岩水

本矿一般情况下太原组石灰岩和奥陶系石灰岩岩溶裂隙水对矿井无直接充水影响。太灰、奥灰岩溶裂隙含水层差异比较大，但总的看来是富水性弱—强的含水层。灰岩岩溶裂隙水在正常情况下对可采煤层开采无直接充水影响。当井巷开拓遇到导水断层或陷落柱时，灰岩水对矿井产生直接充水或发生“底鼓”。由于灰岩水水压大，水量丰富，易于造成突水灾害。

图1 地层剖面图

1.2 断层水

本矿井多数断层在天然状态下富水性弱，导水性差。据本矿井检1、检2孔对小沈家断层抽水试验，q91= 0.00922～0.00924L/(s·m)，k=0.01734～0.02694m/d；东8-9-1孔对戴庙断层抽水试验，q=0.00711L/(s·m)，k= 0.013m/d，水质类型为HCO3·Cl-Na·Mg类型。

当井巷工程穿过较大断层上、下盘裂隙带时，断层裂隙带水会进入矿井，但在井巷开拓和煤层开采时会打破地下水循环的平衡状态，使断层的导水性有所改变。当断层落差较大时，缩小太原组石灰岩(或奥灰)岩溶裂隙水与主采煤层的间距甚至对口，加大开采煤层时突水的可能性。

1.3 离层水

离层积水也是矿井充水的水源之一。本矿岩浆岩比较发育，总体富水性弱，但局部地段因岩浆岩影响，岩浆岩蚀变带裂隙发育，富水性较强。据本矿井10414工作面有关离层积水科研报告结论，10414工作面上覆可能发育离层共5个层位，其中两层粉砂岩底面的离层首先不满足“可积水离层”条件；而8煤顶板的细砂岩底面离层和上、下位火成岩底面离层满足“可积水离层”条件、“存在补给水源”和“离层空间持续时间足够长”3个条件，即是说，8煤顶板的细砂岩底面离层和上、下位火成岩底面离层内都能形成离层水；通过对10414-2瓦斯孔发生喷水的水源分析和水质分析，判定8煤顶底板离层水水源主要为砂岩裂隙水和火成岩裂隙水。本矿目前已发生过1次离层突水，在今后的开采掘进中要引起高度重视。

1.4 老空水

根据现有资料分析，本矿工作面老空区积水主要由主采煤层顶底板砂岩裂隙含水层（段）地下水转化而来，工作面老空区水补给水源有限，径流条件差。据2014年5月31日积水位置和积水量详见表1。

表1 采空区积水情况一览表

1.5 煤系地层砂岩裂隙水

矿井涌水量的主要组成部分是各可采煤层顶底板砂岩裂隙水。是巷道开拓和煤层开采的直接充水水源。煤系砂岩和岩浆岩裂隙发育不均衡，一般富水性弱，以存储为主。综合邻近矿区实际生产资料，10煤层砂岩含水层不与其它含水丰富的含水层(组)发生水力联系时，水量较小，容易疏干，不会对矿井安全生产构成水患威胁。

2 对矿井开采受水害影响程度的评价

2.1 受采掘破坏或影响的含水层

本矿抽水试验成果见表2，据试验数据分析，受采掘破坏或影响孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条件不好，仍有一定的补给水源。属中等类型。

2.2 矿井及周边老空水

表2 抽水试验成果表

目前本矿对存在的老空区积水进行了探查，并查明了积水情况，保留了积水区警戒线。从此依据来看，矿井水文地质类型属中等。本矿存有老空水，积水位置和积水量清楚。

相邻的的童亭煤矿、临涣煤矿、孙疃煤矿均为大型生产矿井，有一定的老空水存在，但有边界煤柱的存在，不会对本矿造成大的影响。矿井及周边老空水分布状况属中等类型。

2.3 矿井涌水量

2008.1～2015.6，杨柳煤矿实测矿井涌水量月平均值最小34.9m3/h，最大346m3/h，平均161.12m3/h，目前稳定在230m3/h左右。2012年1月至2014年12月矿井实测涌水量平均233m3/h。从矿井涌水量这个分类依据来看，杨柳矿水文地质条件类型应为中等。

2.4 突水量

杨柳矿自投产以来，最大突水量为46m3/h，最大突水量Q3＜180m3/h。因此从突水量这个分类依据来看，杨柳矿水文地质条件类型应为简单。

2.5 开采受水害影响程度

自矿井投产以来，在矿井生产过程中偶尔会有突水事件发生，这对采掘工程会有一定的影响，但这对矿井的生产安全的影响较小。因此，仅从水害对矿产开采的影响程度这方面进行评价时，杨柳矿的水文地质条件类型应为中等。

3 矿井防治水工作的评价

由于10煤层的开采引起的水文地质问题有：10煤层顶底板砂岩裂隙，太原组及奥陶系石灰岩岩溶裂隙水、断层及裂隙带导水、老空水害以及封闭不良钻孔水害等。

灰岩水的防治是矿井水文地质工作的重点和难点，必须做好灰岩水的水文地质条件探查与资料整理，健立太灰含水层水位监测系统、超前物探、对10煤工作面底板含水层进行局部注浆改造以及底板隔水层注浆加固工作。

防治水工作简单易于进行，属中等类型。

4 前一次水文地质类型划分情况及采探对比分析

4.1 前一次水文地质类型划情况

前一次《杨柳煤矿水文地质类型划分报告》，是杨柳煤矿第一次水文地质类型划分报告，于2010年9月编制。根据《煤矿防治水规定》表2-1的规定，将杨柳煤矿矿井水文地质类型划分为中等类型。

4.2 采探对比分析

通过近5年来的开采，受采掘破坏或影响的含水层性质及补给条件、富水性改变不大。新增采空区积水量为10414工作面东南端，积水量9692.4m3；10416工作面东南端，积水量18111.5m3。矿井涌水量由80m3/h左右增加到目前的240m3/h左右，主要原因是开拓面积在不断增大；5年来发生7次突水，最大突水量46m3/h，最小突水量10m3/h。采掘工程受水害影响，由于水量不大对矿井安全生产不够成威胁。防治水工作比较简单易于进行。前一次报告矿井水文地质类型划分为中等型是合适的。

5 矿井水文地质类型的划分

根据《煤矿防治水规定》中表2-1的规定，从6个方面综合评价杨柳煤矿矿井水文地质类型属中等。

6 结束语

通过杨柳煤矿矿井水文地质类型的划分，根据矿井生产过程中遇见或发生的水文地质问题进行系统整理分析，并以此指导矿井水文地质工作。

[1]国家安全生产监督管理总局令第28号.煤矿防治水规定[S].北京：煤炭工业出版社，2009.

[2]武强.煤矿防治水手册[M].北京：煤炭工业出版社，2013.

P345

A

1004-5716(2016)12-0136-03

2016-01-17

2016-01-29

韩玲（1969-），女（汉族），安徽宿州人，工程师，现从事水文地质资料的收集与整理工作。