礦井水文地質類型劃分對礦井防治水工作的建議

胡建新

（湖南省煤田地質局物探測量隊，湖南 株洲 412003）

1 礦井基本情況

礦井采用斜井開拓方式，抽出式通風系統。主井井口高程為+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運輸大巷、-250m大巷、-300m大巷、-350m大巷、-400m大巷，揭穿本礦主采礦層9、11礦，9礦層平均厚1.1m，11礦層平均厚1.18m。

經計算，開采9、11號礦層頂板垮落帶高度分別為7.18m、8.12m，頂板最大導水裂縫高度分別為29.01m、25.61m，礦井內9、11號礦間距23.5m～38.2m，所以開采11號礦層將會導通上部9號礦層的采空區積水，不會影響到長興灰巖含水層。風井井口為+128.49m，落底-49.5m，以暗斜井和聯系巷道與各水平巷道相通，形成礦山通風系統，目前礦山已開拓至-393.5m標高。

2 礦井水文地質類型的劃分類型及防治難易程度

水文地質類型的劃分。

據礦井未來三年內生產接替規劃，礦井未來三年主要在-350m～-400m水平開采，主要受砂巖裂隙水、破碎帶構造水影響，因此，在防治水規劃上重點對構造的探測及砂巖裂縫帶寬度的觀測，防止產生突泥、突水事故。現進行礦井水文地質類型劃分。

2.1 地表水對礦層開采影響的評價

礦山所處地形為丘陵地貌，坡度在150左右，利于地表水的排泄，地表起伏不大，沖溝不發育，地表水系亦不發育，在西邊界附近有一小溪，由南往北流向，也是礦坑水排泄的去處。主井、副井標高分別為+129.88m、+128.49m，均高于在此處的洪水位標高，因此該礦不會造成洪水灌井事故。

2.2 第四系孔隙水對礦層開采影響的評價

由上部紅黃網狀亞粘土及底部的砂礫層組成，最大厚底20.88m，其底部砂礫層厚0m～2m，含孔隙潛水，泉流量0.2L/s.m。發育于山脊的殘疾層、山坡的坡積層及老窿矸石堆，均以透水性強，蓄水性差為其特點。大氣降雨通過第四系孔隙含水層向井下滲透，使井下涌水量增大。因此第四系孔隙水對礦層開采影響為中等。

2.3 上二疊統龍潭組中部及上部石英砂巖裂隙承壓含水層對礦層開采影響的評價

（1）S4中粒砂巖裂隙承壓含水層：

位于第四段底板，3礦之上，2礦之下，砂巖厚20.09m，含水性一般由淺向深部減弱，風化深度可達70m，淺部具風化裂隙水，富水系數2.93m3/t，滲透系數K為0.001854m/d，單位涌水量q為0.0318L/s.m，水質類型為重碳酸硫酸鈉鈣型水。屬裂隙承壓水，富水性弱。

（2）S3中粒石英砂巖裂隙承壓含水層：

位于第三段底部，平均厚19.50m，淺部風化裂隙較發育，含裂隙水，深部裂隙不發育，含水性弱。未來三年采掘區內受石英砂巖裂隙承壓含水層的影響程度屬中等類型。

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2.4 老空區積水對礦層開采影響的評價

礦區開采歷史悠久，老窿密布，老窿多位于-50m水平以上。2005年某礦對原門塘沖井的坑道進行了疏干，上部老窿水大部分被疏干，由于上部老窿多與地表采通，大氣降水沿老窿直接滲入礦坑，雨季礦坑水明顯增加。

根據現場調查與訪問，湖南省某礦門塘沖井開采9、11號礦層，礦井涌水量為20m3/h～100m3/h，已開采至-250m水平，由于企業負債過重關閉。礦山關閉后，遺留下當地村民搬遷和農賠等問題，為解決這些問題，某市政府同意私人集資利用門塘沖主井、副井、運輸大巷、回風巷道開采門塘沖-50m水平以上的殘留礦層，產生了新的采空區，老窯積水不能及時排出地面，經計算，積水量達23250m3。

未來三年采掘區在-350m～-400m水平開采，離老窯采空區較遠，影響不大。但根據計算，開采9礦層留下的采空積水對11礦層開采影響中等，故影響程度為中等類型。

2.5 礦井突水量對礦層開采影響的評價

根據現場調查，礦井突水量為21T/h，對照礦井水文地質類型劃分表，影響程度屬中等類型。

2.6 礦坑充水通道對礦層開采影響的評價

（1）頂板導水裂縫帶：

礦層在回采之后，頂、底板上將產生擾動破壞，有可能直接揭露或溝通充水含水層或老窯水，從而造成突水事故，因此，礦層回采前對頂、底板的破壞程度進行計算和評價，選取合適的回采參數，是至關重要的。

目前礦井在-350m水平開采9、11號礦層，如上文中計算的，其頂板導水裂縫帶最大高度達29.01m，礦層開采后，雖然采動導水裂縫高度不能達到地表，但采空沉陷整體下沉邊緣帶裂隙增加，地表水、淺層地下水會沿這些裂縫帶滲入井下，從而使得礦井涌水量增大。

（2）井巷工程：

在對礦井進行掘進和開拓的過程中，所經過的含水層組被揭露并連通了，由于巷道壁后未采取治理措施，淺部孔隙水或基巖風化裂隙水滲入井下，使得礦井充水，現狀條件下，石掘大巷滲水、井筒滲水是某礦主要的充水形式。

（3）導水斷裂構造：

礦井位于大障向斜北西翼南西端，礦井內發育5條小型正斷層，在開采斷層附近的礦層時，發現有少量的斷層出現導水現象，一定程度上影響了生產。開采時，對斷層的探控應重視，斷層破碎帶的膠結情況以及導水性應得到進一步研究，斷層隔水礦柱應被留足，防患于未然。

（4）封閉不良鉆孔：

礦坑充水通道主要受以上四個方面的影響，對照礦井水文地質類型劃分表，影響程度為中等類型。

綜上所述，在未來三年采掘區范圍內各礦層礦井水文地質類型確定為中等，礦井防治水工作重點為老空積水、砂巖裂隙水及斷層導水的探查，配備足夠的排水泵房及水倉，礦井防治水工作難易程度為中等。

3 加強礦井防治水工作建議

3.1 高度重視水害防治工作，建立健全防治水機構

為保證礦井生產時的安全，防治水專業機構應得到建立健全，并且相關技術人員、配備應完整，且將專門的探放水設備設置在需要的地方。落實“三專兩探一撤”工作措施，強化以頂板砂巖層孔隙含水層水，隱伏斷層水和老空水為主的各種水害防治，結合礦井實際制定防治水措施，做好水害預報預警工作，確保礦井的安全生產。

3.2 堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”原則

礦井生產要嚴格執行礦井防治水工作的相關標準、規范和要求，認真貫徹“預測預報，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原則，對可疑地段進行探放水，特別是在斷層附近、9礦層采空區附近開采11礦層時，要提前進行探放，防止造成突水事故。

3.3 加強雨季三防工作和地面防治水隱患排查、治理工作

雨季到來時一定要做好防洪工作、防水計劃；成立“雨季”三防指揮部，雨季前組織開展“三防”（防汛、防排水、防雷電）大檢查；撥付專項資金，組建搶險隊伍，根據險情大小情況，儲備防洪設備和物資，并積極組織搶險演習工作，防治水規定應制訂好，與水利、氣象、防汛等諸多部門的聯系應加強，建立一套完整的預警機制，密切關注可能對礦山安全生產產生危害的信息，安排專業人員24h巡查對可能會波及到的位置及可能影響到的小溪、裂縫、塌陷等重點地段。派專人觀察礦井的涌水情況，當礦井最大排水能力低于礦井涌水量時，一定要把礦井工作人員撤離，停止生產。

3.4 編制礦井防治水應急預案及開展演練培訓

湖南省某礦應當開展礦井防治水風險評估，根據風險評估結論及應急資源狀況，制定礦井防治水應急預案和現場處置方案，由本單位技術負責人批準后實施。應急預案內容應當具有針對性、科學性和可操作性。

湖南省某礦應當組織開展礦井防治水應急預案、應急知識、自救互救和避險逃生技能的培訓，使礦井管理人員、調度室人員和其他相關作業人員熟悉預案內容、應急職責、應急處置程序和措施。

4 結語

礦井水文地質類型和防治水工作難易程度均為中等，防治水工作簡單且易于進行。防治水工作必須從思想上、制度上得到重視，嚴格按照《煤礦防治水細則》的要求，組建一支高效、有責任心的防治隊伍，足額支付防治水專項資金，加強預測預報，采取相應的方法進行綜合治理，不斷完善和健全防治措施，確保礦井安全生產的目標得以實現。