關于東川煤業有限公司10號煤層礦井突水來源情況淺析

朱曉明

（山西省煤炭地質公司，山西 太原 030045）

1 地理位置

山西東川煤業有限公司煤礦（以下簡稱東川煤礦）位于中陽縣城東南10 km處的枝柯鎮西南，行政區劃屬枝柯鎮管轄。礦井現工業廣場距307國道0.8 km，距孝柳鐵路師莊發運站約2 km，該礦有簡易公路與307國道和中陽縣城相通。井田地理座標為東經 111°16′43″～111°18′30″，北緯 37°16′21″～37°17′54″。

2 礦井10號煤層突水情況簡介

東川煤礦原來有兩個煤井：一個是5號煤井（已經關閉），一個是10號煤井。

10號煤井：通過調查了解，開采10號煤層礦井涌水量5763m3/d，采用4寸（流量85 m3/h）和6寸（流量155 m3/h）管路同時進行（每天24 h）不停排水。2007年7月30日下午4點，在井下南二大巷向南沿煤層頂板掘進過程中，在距離主運輸大巷370.00 m處，開始時有小股水流沿著炮眼流出，不久水流越來越大，人員迅速撤離，到第二天中午11點開始排水時，水位從1 030.00 m上漲到1 060.00 m，把兩條350 m的巷道（2.2×2.8）淹沒，涌水點突水到排水歷經19 h，涌水量達到4 312 m3，平均突水量226.95 m3/h。在該突水點突水20余天之后，原來淋水點及滲水區流量均有不同程度的減小，尤其是運輸大巷旁邊的南采區水倉由原來涌水量1 200 m3/d甚至減少到無水可排，回風大巷旁邊的副井水倉由原來涌水量1 300 m3/d減少到100 m3/d，回風大巷末端的北六巷1002工作面采空區積水流出量由原來700 m3/d減小到200 m3/d。通過幾個月的涌水及排水，現在該突水點涌水量有所減小為4 113 m3/d（171.38 m3/h）左右。另外隨著時間的推移，該突水點涌水量有減少的趨勢。

另外調查了解到，該突水點突水之前，礦井總涌水量3350m3/d，該突水點突水之后，礦井總的涌水量增大到5 763 m3/d。

3 礦井突水來源情況分析

通過井下調查以及采集水樣化驗來分析J3點突水點涌水來源。

3.1 井下調查

通過調查了解以及收集區域資料，井田內斷層不發育，同時又有較厚的相對隔水層存在，沒有良好的裂隙、斷層裂隙等通道使奧灰巖溶裂隙水影響到10號煤層。井田內奧陶系石灰巖巖溶裂隙水水位標高為1 215.00～1 216.50 m，按照水位標高1 216.00 m計算，10號煤層最低（1 020.00 m）底板標高突水系數0.057 MPa/m，小于無構造破壞的臨界突水系數0.15 MPa/m，也小于有構造破壞的臨界突水系數0.06 MPa/m。理論上根據計算開采10號煤層，向井田東南延深時，無突水可能，但不能因此麻痹，注意對隱伏斷層的發現和研究，超前掘進并進行探放水，確保安全。

3.2 采集水樣化驗比較

本次采集了井下涌水點水樣進行了化驗工作，化驗結果見表2。

通過表2分析，深水井水中鉀+鈉離子較少，與其他3個水樣不一樣，硫酸根偏少，與其他3個水樣不一樣，深水井與其他3個比較pH值偏堿性。

由以上幾點綜合分析，井下礦井涌水點水是10號煤層頂板L1石灰巖巖溶裂隙水。

綜上所述，井田中10號煤層下部雖有較豐富的巖溶裂隙水，但奧灰巖溶裂隙水其上有較厚、較穩定的隔水層存在，目前還沒有發現有可溝通各含水層的斷裂構造存在，致使各含水層之間水力聯系差。井田內10號煤層礦井充水水源主要是煤層頂板灰巖裂隙含水層中的地下水。

表2 井下涌水點水質化驗結果比較表

4 結論

通過野外及井下調查，采集水樣測試以及通過理論計算：

（1）井田現在開采10號煤層，礦井涌水量較大，總涌水量約5 763 m3/d，主要涌水量為10號煤層頂板L1石灰巖巖溶裂隙水（目前沒有奧灰巖溶裂隙水涌入），其次為采空區滲水。

（2）井田內所批采的10號煤層大多屬于奧灰巖溶裂隙水帶壓開采區（過渡區），在10號煤層底板標高高于1 216.00 m水平以上時，是屬于安全區。井田10號煤層底板標高位于1 216.00～1 020.00 m區域屬于帶壓開采的過渡區。根據10號煤層井下涌水點調查及10號煤層充水性圖，對于開采標高高于1 060.00 m以上受奧灰影響過渡區的10號煤層（已經采空的1002工作面就是屬于過渡區），相對來說比較安全（比如1003工作面），對開采影響不大但也不能麻痹，應在10號煤層工作面下山部位設立采區水倉，配備防水、排水設施，遇到緊急突水情況，以至于不會影響到其他巷道人員及礦井設施。

[1]張光德.《礦井水害防治》江蘇.中國礦業大學出版社.

[2]釋義.《煤礦防治水》國家安全煤礦安全監察局.