濟寧市水體下采煤與水工程安全運行統籌方法

濟寧市水體下采煤與水工程安全運行統籌方法

陳長華1， 張雪玲2， 劉波1

(1.濟寧市水利局， 濟寧272019； 2.濟寧太白湖新區管委員， 濟寧272000)

【摘要】濟寧市煤炭資源豐富，境內水系密布，水體下普遍壓煤。濟寧市水利部門通過科學管理，統籌兼顧，緩解了水體下采煤與水工程安全的矛盾，保障了水利工程防洪安全和運行安全，同時最大限度地釋放了水體下煤炭資源，促進了濟寧市經濟社會的發展。

【關鍵詞】采煤； 水工程； 安全運行； 統籌方法

中圖分類號：TV512文獻標志碼： B

Underwater Coal Mining in Jining and Water Project Safe

Operation Overall Planning Method

CHEN Chang-hua1, ZHANG Xue-ling2, LIU Bo1

(1.JiningWaterConservancyBureau,Jining272019,China;

2.JiningTaibaiLakeNewDistrictManagementCommittee,Jining272000,China)

Abstract：Jining has rich coal resources, and water systems are densely distributed in the city. Coal is reserved under water generally. Jining Water Department eases contradiction between underwater coal mining and water project safety through scientific management and overall consideration. Flood control safety and operation safety in water projects are guaranteed. Meanwhile, underwater coal resources are released maximally, thereby promoting social and economic development in Jining.

Keywords：coal mining; water project; safe operation; overall consideration

1基本情況

濟寧市煤炭資源豐富，含煤面積3920km2，占全市總面積的36.7%，累計探明煤炭資源儲量140億t,其中“三下”壓煤約40.6億t，占探明儲量的29%。由于該市境內水系密布，既坐落有北方最大的淡水湖南四湖，又有泗河、白馬河等流域面積50km2以上的河流117條穿梭其中，河湖水體下普遍壓煤。

2水體下采煤危害

隨著煤炭行業對煤炭資源開發力度的加大以及開采技術的提高，礦井的可采儲量也逐年減少，煤礦開始釋放水體下煤炭資源。濟寧市涉及水體下采煤的煤礦有20余家，采煤范圍涉及泗河、東魚河、白馬河、洸府河、南四湖等。煤礦與河道主管部門缺乏有效溝通，事先沒有采取保障水利工程安全的有效措施和履行相應程序，擅自在水體下采煤，造成內、外護堤地沉陷變形，河勢改變，對水利工程安全運行造成一定程度的影響。按照“誰損毀、誰修復”的原則，河道主管部門督促責任單位及時進行了修復治理。

3保障水工程安全運行的措施

為統籌兼顧水工程安全運行與水體下煤炭資源合理開發利用，濟寧市水利部門依法加強水體下采煤管理，在確保水工程安全的前提下，最大限度地釋放煤炭資源，變擅自開采為規范開采，變事后補救為事前預加固、事后綜合治理等。

3.1制定規劃，預測塌陷值

煤礦根據其煤炭資源的可開采量，科學編制水體下采煤總體規劃，并編制年度采掘計劃，經礦產資源開發主管部門審批后報水利部門備案。由于水體下煤炭采區一般包括幾個工作面，各工作面對河道的影響常常是疊加的，或是連續的，煤礦部門根據本單位開采計劃，在采區開采前，根據《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》(2000年版)中地表移動與變形值的預計及參數求取方法對地表塌陷進行預計，對塌陷區域范圍和下沉值、水平移動值、變形值等給予預測。

3.2編制治理方案

根據堤防及內、外護堤地下沉和河勢變形等塌陷預測值，由具備水利勘測與設計相應資質的單位編制采煤塌陷影響內的水利工程治理方案，包括治理范圍、規模、標準、內容、造價等。治理方案中工程防洪標準按照《防洪標準》(GB 50201—94)和《山東省淮河流域防洪規劃》(山東省水利廳1999年編制)等有關水利工程規劃確定。堤頂高程按規劃設計洪水位加堤頂超高和采煤影響沉陷值確定，其中設計洪水位和堤頂超高分別按照《水利工程水利計算規范》(SL 104)和《堤防工程設計規范》(GB 50286—2013)的有關規定計算。堤頂寬度和堤坡按相關規劃確定。內、外護堤地治理寬度參照《堤防工程管理設計規范》(SL 171—96)規定值，即1級堤防按照30～100m、2、3級堤防按照20～60m、4、5級堤防按照5～30m修復。

治理方案編制完成后，由煤礦報請具備水體管轄權的水行政部門組織專家審查、批復。

3.3實施治理修復

煤礦參照水利基建程序，組建項目法人，并進行招標，與具備水利資質的施工、監理、檢測單位簽訂合同，組織實施對受采煤影響的水利工程進行治理修復。由河道管理單位代表水行政主管部門對治理工程進行監督。

施工單位按批復的治理方案和《堤防工程施工規范》(SL 260—98)等技術要求進行加固。筑堤土料選用黏粒含量10%～35%、塑性指數為7～20的黏性土，且不含植物根莖、磚瓦垃圾等雜質，土料含水量與最優含水率的偏差不超過±3%。壓實度1級堤防不小于0.95；2級和堤身高度不低于6m的3級堤防不小于0.93；堤身高度低于6m的3級及3級以下堤防不小于0.91。

工作面開采前或堤防及內、外護堤地未沉陷前進行預加固。在內、外護堤地預加固前，將耕作層0.5～0.8m熟土進行剝離備用。在預加固后進行備土，對工程管理范圍外塌陷區的土料及時備至護堤地或灘地等適當區域，以保障水利工程塌陷修復所需的土料。全部工作面開采結束，大堤基本穩沉后，按規劃斷面再次對內、外護堤地及堤防進行綜合整理。對堤防表面存在的裂縫，采用多頭小直徑施工方案進行水泥黏土灌漿處理，用塊石對河岸進行拋石護砌，用原來剝離的熟土恢復內、外護堤地耕作層。

工程治理修復完畢后，由水行政主管部門參照《水利水電建設工程驗收規程》(SL 223—2008)等有關規程進行驗收。

3.4科學安排開采時間，并加強工程觀測

為保障防洪安全，減少汛期帶來的危害，水體下煤炭開采均在非汛期進行，即從每年10月到次年5月，共8個月。在工作面開采過程中及工程加固后，由煤礦部門建立觀測系統進行觀測，包括堤防及內、外護堤地垂直、水平位移觀測，以及裂縫、塌陷、滑坡等表面觀測，隨時掌握工程的動態情況，及時發現并處置安全隱患。

3.5健全水體下采煤溝通協調機制

水行政主管部門和相關煤礦根據實際需要，建立了工作聯系人制度。相關煤礦在河道管理范圍內采煤之前，向市水行政主管部門或河道管理單位通報情況，將擬開采區域告知水利部門；水利部門將水閘、泵站、橡膠壩等水利建筑物信息和已經批準的河道管理范圍內的管線、橋梁、碼頭等有關建筑物信息告知煤礦，對禁止開采的范圍進行明確。煤礦根據水利部門要求采取避讓或預留煤柱等切實可行的有效措施，最大限度地避免或降低采煤對水利等工程項目安全運行的不利影響。

3.6合理補償損失，強化日常維護

對于水體下采煤，造成工程損毀的，依法進行恢復治理和賠償；影響第三方權益的，由具體開采單位給予經濟賠償。對因水體下采煤影響治理修復的水利工程日常維修養護工作，由水利工程管理單位體制改革時成立的養護機構進行日常養護，相關費用由水體下采煤單位承擔。

4結語

濟寧市水利部門通過科學管理，統籌兼顧，緩解了水體下采煤與水工程安全的矛盾。按規劃標準治理修復了泗河、白馬河、南四湖等采煤影響段，保障了水利工程防洪安全和運行安全，并保障了建設在泗河灘地上的南水北調配套輸水管線等建筑物的安全，同時最大限度地釋放了水體下煤炭資源，促進了濟寧市經濟社會的發展。