關(guān)于東川煤業(yè)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(zhì)公司，山西 太原 030045）

1 地理位置

山西東川煤業(yè)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(zhèn)西南，行政區(qū)劃屬枝柯鎮(zhèn)管轄。礦井現(xiàn)工業(yè)廣場距307國道0.8 km，距孝柳鐵路師莊發(fā)運(yùn)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(biāo)為東經(jīng) 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(jīng)關(guān)閉），一個是10號煤井。

10號煤井：通過調(diào)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(jìn)行（每天24 h）不停排水。2007年7月30日下午4點(diǎn)，在井下南二大巷向南沿煤層頂板掘進(jìn)過程中，在距離主運(yùn)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(diǎn)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(diǎn)突水到排水歷經(jīng)19 h，涌水量達(dá)到4 312 m3，平均突水量226.95 m3/h。在該突水點(diǎn)突水20余天之后，原來淋水點(diǎn)及滲水區(qū)流量均有不同程度的減小，尤其是運(yùn)輸大巷旁邊的南采區(qū)水倉由原來涌水量1 200 m3/d甚至減少到無水可排，回風(fēng)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(fēng)大巷末端的北六巷1002工作面采空區(qū)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(xiàn)在該突水點(diǎn)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(diǎn)涌水量有減少的趨勢。

另外調(diào)查了解到，該突水點(diǎn)突水之前，礦井總涌水量3350m3/d，該突水點(diǎn)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(diào)查以及采集水樣化驗來分析J3點(diǎn)突水點(diǎn)涌水來源。

3.1 井下調(diào)查

通過調(diào)查了解以及收集區(qū)域資料，井田內(nèi)斷層不發(fā)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?guī)r溶裂隙水影響到10號煤層。井田內(nèi)奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水水位標(biāo)高為1 215.00～1 216.50 m，按照水位標(biāo)高1 216.00 m計算，10號煤層最低（1 020.00 m）底板標(biāo)高突水系數(shù)0.057 MPa/m，小于無構(gòu)造破壞的臨界突水系數(shù)0.15 MPa/m，也小于有構(gòu)造破壞的臨界突水系數(shù)0.06 MPa/m。理論上根據(jù)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(fā)現(xiàn)和研究，超前掘進(jìn)并進(jìn)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(diǎn)水樣進(jìn)行了化驗工作，化驗結(jié)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(diǎn)綜合分析，井下礦井涌水點(diǎn)水是10號煤層頂板L1石灰?guī)r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?guī)r溶裂隙水其上有較厚、較穩(wěn)定的隔水層存在，目前還沒有發(fā)現(xiàn)有可溝通各含水層的斷裂構(gòu)造存在，致使各含水層之間水力聯(lián)系差。井田內(nèi)10號煤層礦井充水水源主要是煤層頂板灰?guī)r裂隙含水層中的地下水。

表2 井下涌水點(diǎn)水質(zhì)化驗結(jié)果比較表

4 結(jié)論

通過野外及井下調(diào)查，采集水樣測試以及通過理論計算：

（1）井田現(xiàn)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?guī)r巖溶裂隙水（目前沒有奧灰?guī)r溶裂隙水涌入），其次為采空區(qū)滲水。

（2）井田內(nèi)所批采的10號煤層大多屬于奧灰?guī)r溶裂隙水帶壓開采區(qū)（過渡區(qū)），在10號煤層底板標(biāo)高高于1 216.00 m水平以上時，是屬于安全區(qū)。井田10號煤層底板標(biāo)高位于1 216.00～1 020.00 m區(qū)域?qū)儆趲洪_采的過渡區(qū)。根據(jù)10號煤層井下涌水點(diǎn)調(diào)查及10號煤層充水性圖，對于開采標(biāo)高高于1 060.00 m以上受奧灰影響過渡區(qū)的10號煤層（已經(jīng)采空的1002工作面就是屬于過渡區(qū)），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(yīng)在10號煤層工作面下山部位設(shè)立采區(qū)水倉，配備防水、排水設(shè)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(shè)施。

[1]張光德.《礦井水害防治》江蘇.中國礦業(yè)大學(xué)出版社.

[2]釋義.《煤礦防治水》國家安全煤礦安全監(jiān)察局.