矿井水文地质类型划分对矿井防治水工作的建议

胡建新

（湖南省煤田地质局物探测量队，湖南 株洲 412003）

1 矿井基本情况

矿井采用斜井开拓方式，抽出式通风系统。主井井口高程为+129.88m，按364°方位，28°坡度拓斜井，落底至-195.4m，拓-200m水平至-300m水平，拓-300m水平至-400m水平暗斜井后，以-200m运输大巷、-250m大巷、-300m大巷、-350m大巷、-400m大巷，揭穿本矿主采矿层9、11矿，9矿层平均厚1.1m，11矿层平均厚1.18m。

经计算，开采9、11号矿层顶板垮落带高度分别为7.18m、8.12m，顶板最大导水裂缝高度分别为29.01m、25.61m，矿井内9、11号矿间距23.5m～38.2m，所以开采11号矿层将会导通上部9号矿层的采空区积水，不会影响到长兴灰岩含水层。风井井口为+128.49m，落底-49.5m，以暗斜井和联系巷道与各水平巷道相通，形成矿山通风系统，目前矿山已开拓至-393.5m标高。

2 矿井水文地质类型的划分类型及防治难易程度

水文地质类型的划分。

据矿井未来三年内生产接替规划，矿井未来三年主要在-350m～-400m水平开采，主要受砂岩裂隙水、破碎带构造水影响，因此，在防治水规划上重点对构造的探测及砂岩裂缝带宽度的观测，防止产生突泥、突水事故。现进行矿井水文地质类型划分。

2.1 地表水对矿层开采影响的评价

矿山所处地形为丘陵地貌，坡度在150左右，利于地表水的排泄，地表起伏不大，冲沟不发育，地表水系亦不发育，在西边界附近有一小溪，由南往北流向，也是矿坑水排泄的去处。主井、副井标高分别为+129.88m、+128.49m，均高于在此处的洪水位标高，因此该矿不会造成洪水灌井事故。

2.2 第四系孔隙水对矿层开采影响的评价

由上部红黄网状亚粘土及底部的砂砾层组成，最大厚底20.88m，其底部砂砾层厚0m～2m，含孔隙潜水，泉流量0.2L/s.m。发育于山脊的残疾层、山坡的坡积层及老窿矸石堆，均以透水性强，蓄水性差为其特点。大气降雨通过第四系孔隙含水层向井下渗透，使井下涌水量增大。因此第四系孔隙水对矿层开采影响为中等。

2.3 上二叠统龙潭组中部及上部石英砂岩裂隙承压含水层对矿层开采影响的评价

（1）S4中粒砂岩裂隙承压含水层：

位于第四段底板，3矿之上，2矿之下，砂岩厚20.09m，含水性一般由浅向深部减弱，风化深度可达70m，浅部具风化裂隙水，富水系数2.93m3/t，渗透系数K为0.001854m/d，单位涌水量q为0.0318L/s.m，水质类型为重碳酸硫酸钠钙型水。属裂隙承压水，富水性弱。

（2）S3中粒石英砂岩裂隙承压含水层：

位于第三段底部，平均厚19.50m，浅部风化裂隙较发育，含裂隙水，深部裂隙不发育，含水性弱。未来三年采掘区内受石英砂岩裂隙承压含水层的影响程度属中等类型。

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2.4 老空区积水对矿层开采影响的评价

矿区开采历史悠久，老窿密布，老窿多位于-50m水平以上。2005年某矿对原门塘冲井的坑道进行了疏干，上部老窿水大部分被疏干，由于上部老窿多与地表采通，大气降水沿老窿直接渗入矿坑，雨季矿坑水明显增加。

根据现场调查与访问，湖南省某矿门塘冲井开采9、11号矿层，矿井涌水量为20m3/h～100m3/h，已开采至-250m水平，由于企业负债过重关闭。矿山关闭后，遗留下当地村民搬迁和农赔等问题，为解决这些问题，某市政府同意私人集资利用门塘冲主井、副井、运输大巷、回风巷道开采门塘冲-50m水平以上的残留矿层，产生了新的采空区，老窑积水不能及时排出地面，经计算，积水量达23250m3。

未来三年采掘区在-350m～-400m水平开采，离老窑采空区较远，影响不大。但根据计算，开采9矿层留下的采空积水对11矿层开采影响中等，故影响程度为中等类型。

2.5 矿井突水量对矿层开采影响的评价

根据现场调查，矿井突水量为21T/h，对照矿井水文地质类型划分表，影响程度属中等类型。

2.6 矿坑充水通道对矿层开采影响的评价

（1）顶板导水裂缝带：

矿层在回采之后，顶、底板上将产生扰动破坏，有可能直接揭露或沟通充水含水层或老窑水，从而造成突水事故，因此，矿层回采前对顶、底板的破坏程度进行计算和评价，选取合适的回采参数，是至关重要的。

目前矿井在-350m水平开采9、11号矿层，如上文中计算的，其顶板导水裂缝带最大高度达29.01m，矿层开采后，虽然采动导水裂缝高度不能达到地表，但采空沉陷整体下沉边缘带裂隙增加，地表水、浅层地下水会沿这些裂缝带渗入井下，从而使得矿井涌水量增大。

（2）井巷工程：

在对矿井进行掘进和开拓的过程中，所经过的含水层组被揭露并连通了，由于巷道壁后未采取治理措施，浅部孔隙水或基岩风化裂隙水渗入井下，使得矿井充水，现状条件下，石掘大巷渗水、井筒渗水是某矿主要的充水形式。

（3）导水断裂构造：

矿井位于大障向斜北西翼南西端，矿井内发育5条小型正断层，在开采断层附近的矿层时，发现有少量的断层出现导水现象，一定程度上影响了生产。开采时，对断层的探控应重视，断层破碎带的胶结情况以及导水性应得到进一步研究，断层隔水矿柱应被留足，防患于未然。

（4）封闭不良钻孔：

矿坑充水通道主要受以上四个方面的影响，对照矿井水文地质类型划分表，影响程度为中等类型。

综上所述，在未来三年采掘区范围内各矿层矿井水文地质类型确定为中等，矿井防治水工作重点为老空积水、砂岩裂隙水及断层导水的探查，配备足够的排水泵房及水仓，矿井防治水工作难易程度为中等。

3 加强矿井防治水工作建议

3.1 高度重视水害防治工作，建立健全防治水机构

为保证矿井生产时的安全，防治水专业机构应得到建立健全，并且相关技术人员、配备应完整，且将专门的探放水设备设置在需要的地方。落实“三专两探一撤”工作措施，强化以顶板砂岩层孔隙含水层水，隐伏断层水和老空水为主的各种水害防治，结合矿井实际制定防治水措施，做好水害预报预警工作，确保矿井的安全生产。

3.2 坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”原则

矿井生产要严格执行矿井防治水工作的相关标准、规范和要求，认真贯彻“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，对可疑地段进行探放水，特别是在断层附近、9矿层采空区附近开采11矿层时，要提前进行探放，防止造成突水事故。

3.3 加强雨季三防工作和地面防治水隐患排查、治理工作

雨季到来时一定要做好防洪工作、防水计划；成立“雨季”三防指挥部，雨季前组织开展“三防”（防汛、防排水、防雷电）大检查；拨付专项资金，组建抢险队伍，根据险情大小情况，储备防洪设备和物资，并积极组织抢险演习工作，防治水规定应制订好，与水利、气象、防汛等诸多部门的联系应加强，建立一套完整的预警机制，密切关注可能对矿山安全生产产生危害的信息，安排专业人员24h巡查对可能会波及到的位置及可能影响到的小溪、裂缝、塌陷等重点地段。派专人观察矿井的涌水情况，当矿井最大排水能力低于矿井涌水量时，一定要把矿井工作人员撤离，停止生产。

3.4 编制矿井防治水应急预案及开展演练培训

湖南省某矿应当开展矿井防治水风险评估，根据风险评估结论及应急资源状况，制定矿井防治水应急预案和现场处置方案，由本单位技术负责人批准后实施。应急预案内容应当具有针对性、科学性和可操作性。

湖南省某矿应当组织开展矿井防治水应急预案、应急知识、自救互救和避险逃生技能的培训，使矿井管理人员、调度室人员和其他相关作业人员熟悉预案内容、应急职责、应急处置程序和措施。

4 结语

矿井水文地质类型和防治水工作难易程度均为中等，防治水工作简单且易于进行。防治水工作必须从思想上、制度上得到重视，严格按照《煤矿防治水细则》的要求，组建一支高效、有责任心的防治队伍，足额支付防治水专项资金，加强预测预报，采取相应的方法进行综合治理，不断完善和健全防治措施，确保矿井安全生产的目标得以实现。