淺析吾祠煤礦水文地質的類型及其防治措施

摘 要：按照國家安全監管總局新頒布的《煤礦防治水規定》，文章通過分析吾祠煤礦水文地質現狀及類型，提出水害防治措施，防范煤礦水害事故的發生，確保礦井安全生產。

關鍵詞：水文地質條件；水文類型；防治措施

中圖分類號：TD745 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）21-0061-01

1 自然地理條件

礦區內地形較復雜，山坡一般北陡南緩，地形溝谷切割強烈，坡度大，屬于侵蝕構造中低山地貌。

區內常年流水的溝谷主要大柏坑溝，河床基底大部分為翠屏山組地層，流量132.36～535.32 L/s，東部后隔洋溝，流量為

61.283 L/s，分別向北流入新橋河，歸九龍溪水系。因礦區地勢相對落差大，溝谷切割較深，有利于大氣降水的排泄。

2 礦區主要含隔水巖層特征

2.1 第四系

分布在山坡或山坳處，主要由沙土，泥土或巖塊等坡積層組成，一般厚0～20 m，最大達46 m。含孔隙類潛水，溝谷邊緣可見泉水出露，流量0.1～0.5 L/s，一般旱季干涸，富水性較弱，為弱孔隙含水巖組。

2.2 翠屏山組

廣泛出露于井田地表，所有鉆孔均有揭露，由細砂巖、粗細砂巖、沙質泥巖、炭質泥巖組成，富水性中等。

2.3 童子巖組

童子巖組一、三段巖性由細砂巖、粗細粉砂巖、炭質泥巖、泥巖及煤組成，屬弱裂隙含水巖組。二段地層為一套海陸相沉積，不含煤，巖性以沙質泥巖、泥巖為主，裂隙不發育，為隔水巖組。

2.4 棲霞灰巖裂隙——巖溶含水巖組

棲霞組灰巖為富水性中等含水層，井田外圍有零星出露，資料分析礦區內灰巖主要賦存于F0～F1斷層之間，總體為北東高南西低，鉆孔最大控制厚度達80.04 m，+500主平洞揭露的灰巖厚度百米以上，主要出現在+500 m主平峒1 800 m處和+500排矸斜井下部1 300 m處，目前涌水量呈現常流水，水量一般約在200和20 m3/h。

3 礦區充水條件

礦區主要可采煤層均位于侵蝕基準面以下，礦區內無大的地表水體，童子巖組弱裂隙含水巖組是礦坑水主要直接充水含水巖組；區內地表溝谷排泄條件好，主要充水含水層富水性弱，補給條件較差，沒有穩定補給來源；本區深部隱伏的P1q組石灰巖在局部與煤系地層直接接觸或接近，棲霞灰巖水可能通過高角度斷裂側向補給童子巖組裂隙水，但斷層帶含水弱，導水性差，不存在突水危害。

4 礦區水文地質類型

4.1 受采掘破壞或影響的含水層及水體分析

從礦井水文地質特征分析，礦井含水層主要是區內地層多被第四系殘積坡積松散巖層覆蓋，基巖出露不多，第四系下伏巖層主要為翠屏山組地層，其次是童子巖組三段和一段地層，而棲霞組地層埋藏較深。通過礦井井巷水文地質調查，吾祠煤礦自建礦以來共計開拓巷道約30 000 m，在礦井煤系地層巷道中均未見較大的涌水點，區內其余斷層兩側的富水性一般較弱，除局部斷層帶初見時涌水量較大，隨后逐漸減少或消失。同時礦井開采距地表較遠，受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙，含水層補給條件差，補給來源少。經分析礦井受采掘破壞或影響的含水層及水體可以定為簡單類型。

4.2 老空積水分析

井田內現沒有小煤窯生產，在80年代中期已全部關閉，主要于淺部、上部開采，主要分布在33線至37線北部煤系地層出露區，均為平峒開采，標高一般在+800 m以上，而吾祠煤礦開采水平為+650 m以下，不存在老窯積水的隱患。因此，礦井及周邊老空水分布狀況類型為簡單型。

4.3 礦井涌水量分析

根據未來礦坑充水因素及水文地質條件分析，用比擬法對許坑礦區南塊段礦井涌水量進行預測，預計+0 m水平以上正常礦坑涌水量113.19 m3/h，最大礦坑涌水量為202.06 m3/h，綜合分析可以確定礦井涌水量類型為中等型。

4.4 礦井突水量分析

礦區主要含煤段含水層為童子巖組第一、三段含水巖組，其含裂隙承壓水，含水不均勻，富水性弱，甚至極弱，單位涌水量0.0094～0.1737 L/s·m，無強的含水層，煤系地層不存在突水，經分析礦井突水量類型可定為簡單型。

4.5 開采受水害影響程度分析

礦區內除在2006年施工+500 m主平峒揭露灰巖溶洞發生過突水外，此后，礦區生產建設中均未發生過突水事故。同時結合資料分析，礦井在35線以西一帶存在因緩斷裂的影響致使P1q巖溶水對P1t煤系弱裂隙水有一定的側壓補給作用，但對礦井童子巖組主采煤層沒有造成水患的影響，礦井在開采活動中受水害影響程度很小，為簡單類型。

4.6 防治水工作的難易程度分析

目前吾祠煤礦+500 m以上水平采用上山開采，礦井水通過巷道水溝從+500 m平峒自流出峒口。

礦區范圍內目前沒有小煤開采，相鄰的吾祠聯辦礦在+800 m以上平峒開采，目前仍在基建過程中，對礦井沒有構成水害隱患，礦井的防治水工作較為簡單。

5 礦區水害防治措施

5.1 地表水防治

①加強地表水的調查，對礦井+630 m主提升排矸井口、+630 m回風井口、+630 m回風井口、+500 m中橋峒口加強巡查，保證出水暢通，防治雨季地表水倒灌入。

②對露頭煤按規定留設不小于30 m的隔水煤柱，地表塌陷區要進行封堵引水。

5.2 采空區積水防治

①進一步查明周邊相鄰小煤的積水老峒、老塘和廢棄井巷，并上圖、建立臺帳，圈出積水老空區的警戒線。

②日常對工作面的水患情況進行預測預報，對有隱患的工作面采取探放水措施。

③加強周邊煤礦的巡查以及對原+800 m回風斜井的水位檢查，劃出禁采區。

5.3 礦井水防治

①按要求設立水文觀測站，加強礦井日常水文觀測。

②配備坑道液壓探水設備，在遇到可疑導水斷層時，可隨時啟用，從而達到“有疑必探，預防為主”的目的。

③加強礦井水溝的清理，確保礦井排水能力，下水平開采時按規范要求設置水倉及抽水泵等防治水設備。

5.4 相鄰礦井的防治

目前吾祠礦周邊相鄰的只有吾祠聯辦礦，已簽定安全生產協議，留設好礦井間的保護煤（巖）柱，加強對其巡查，及時掌握吾祠聯辦礦的生產動態，防止其入侵及開采保護煤（巖）柱。

5.5 灰巖及斷層構造帶的防治

①加強對井田內斷裂帶、巖漿巖的水文地質特征和含水特征分析，做好預測預報工作，特別是在F1斷層和灰巖水方面應留足留好防隔水保安煤柱。

②受緩斷裂影響，使得p1t1地層與p1q灰巖鄰近或對口，在開采過程中，根據煤礦防治水規定，應計算圈定留設的防隔水煤巖柱。

5.6 其它防治水措施

①建立健全防治水、探放水制度。

②按要求認真做好雨季三防工作。

6 結 語

吾祠礦區除了煤系地層下伏的棲霞組灰巖在地表侵蝕基準面以上屬于承壓含水層外，煤系地層本身基本上為隔水層，僅存在局部的砂巖裂隙弱含水帶；井田內斷層發育，但絕大部分為非導水斷層，僅F0、F1及F2斷層為局部導水斷層；井田內地表為丘陵山區，地形坡度較大、植被發育，水涇流排泄條件好，除了溝谷溪流外，沒有大面積的地表水體。因此，根據目前童子巖組一段煤系地層已掘巷道的水文地質情況綜合分析，礦井水文地質類型可確定為中等。

參考文獻：

[1] 任天培.水文地質學[M].北京：地質出版社，1989.

[2] 國家安全生產監督管理總局令第28號，煤礦防治水規定[S].