劉家溝煤礦與磨心坡煤礦水力聯(lián)系分析

摘 要：磨心坡煤礦以北相鄰劉家溝煤業(yè)有限公司，于2014年10月27日停止排水，進行關(guān)閉作業(yè)。從2015年起，磨心坡煤礦通過水害威脅評估、水害防治預(yù)定方案、水閘墻設(shè)計及施工、磨、劉兩礦水情水害監(jiān)測等方法來解決劉家溝煤業(yè)有限公司對磨心坡煤礦的水害威脅。到2015年年底，未發(fā)生水害威脅，故對此進行劉家溝煤業(yè)有限公司與磨心坡煤礦水力聯(lián)系的分析。

關(guān)鍵詞：劉家溝煤礦；磨心坡煤礦；水力聯(lián)系；分析

1 概述

1.1 磨心坡煤礦礦區(qū)范圍及自然地理條件

1.1.1 礦區(qū)范圍

重慶天府礦業(yè)有限責(zé)任公司磨心坡煤礦位于重慶市北碚城區(qū)50°，直距5km，公路運距8km，行政區(qū)劃屬北碚區(qū)東陽鎮(zhèn)磨心坡村所轄，主井口地理坐標為：東經(jīng)：106°28′26″，北緯：29°51′38″。1980西安直角坐標為：X=3305662.03，Y=36352474.44，H=+222.781m（1985國家高程基準），礦區(qū)面積：4.1575km2。

1.1.2 自然地理條件

（1）地形地貌

礦區(qū)內(nèi)背斜成山，向斜多為槽谷及丘陵。山脈走向呈NE～SW向，與觀音峽背斜軸走向基本一致。礦區(qū)內(nèi)最高點磨心坡煤礦北面“鷹耳巖”，海拔標高745m。最低點為磨心坡煤礦主斜井井口，標高218.344m，相對高差526.656m，地貌屬中低山丘陵區(qū)。

（2）水系

單元內(nèi)地表水體屬嘉陵江水系。嘉陵江由合川區(qū)流入，自北西向南東方向橫切背斜兩翼諸地層，穿越本單元。區(qū)內(nèi)在J1z、T3xj、T1f、P3c地層的單面山斜坡及逆向坡內(nèi)沖溝發(fā)育，在T1j地層溶蝕槽谷中形成縱向溪溝，由它們組成單元內(nèi)水文網(wǎng)。地表水從不同方向的橫向沖溝匯集到縱向溪溝中，分別由北向南和由南向北注入嘉陵江流出單元區(qū)。嘉陵江在重慶朝天門匯入長江。在單元內(nèi)據(jù)北碚水文站觀測；嘉陵江在北碚附近流量244.0m3/S（最?。?7100.0m3/S（最大），水位標高177.0～196.0m，最高洪水位204.0m。

（3）氣候

根據(jù)北碚氣象站和磨心坡煤礦自建氣象站多年觀測資料，礦區(qū)屬典型的亞熱帶溫暖濕潤季風(fēng)氣候，春季回暖早，夏季長而熱，秋季多雨，冬季無嚴寒。月年最大降雨量1544.3mm（1981年），年最小降雨量783.2mm（1990年），多年平均降雨量1163.3mm，降雨集中在每年的5～9月，降雨量約占全年降雨量的65%，多年平均最大日降雨量160mm（1998年8月2日），最近10年日最大降雨量177.3mm（2003年7月19日）。多年平均氣溫18.4℃；高頂山地極端最低氣溫-5℃（2001年1月23日），極端最高氣溫43℃（2006年8月15日）。平均相對濕度81%，絕對濕度17.6毫巴，多偏北風(fēng)，年平均風(fēng)速1.9m/s，年最大瞬時風(fēng)速達20m/s。

1.2 礦井開拓開采基本情況

磨心坡煤礦屬國有控股煤炭企業(yè)，1958年建成投產(chǎn)，一直是四川和重慶重要的煉焦用煤生產(chǎn)基地。設(shè)計能力為45萬噸/年，核定生產(chǎn)能力為48萬噸/年，礦井采用平硐+暗斜井+豎井+斜井混合開拓方式，中央并列式通風(fēng)。

礦井開采觀音峽背斜西翼急傾斜煤層，開采K2、K4、K5、K6、K8、K9共六層煤，其中K2煤層為全區(qū)可采中厚煤層， K6、K9煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采薄煤層，K4、K5、K8煤層為局部可采薄煤層。采區(qū)開采順序走向上為前進式，采煤工作面后退式；傾向上為下行式，一翼開采。煤層群的開采順序為下行式，先采K9（小獨連）煤層作為解放層。K2煤層采用偽斜柔性掩護支架采煤法，其余煤層采用正臺階、倒臺階采煤法。采用機車拖車、皮帶連續(xù)運輸。

2 礦區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

地質(zhì)構(gòu)造及斷層的含水性、導(dǎo)水性：

（1）區(qū)域構(gòu)造

本區(qū)屬新華夏構(gòu)造體系的川東褶皺帶華鎣山復(fù)式背斜南緣， 華鎣山復(fù)式背斜在三匯壩以北主要構(gòu)造為寶頂背斜。該背斜在三匯壩以南分岔為龍王洞背斜、觀音峽背斜、溫塘峽背斜、瀝鼻峽背斜和其間的悅來場向斜、北碚向斜、壁山向斜。其走向由北北東向逐步轉(zhuǎn)向南北向，向南西撒開，形若帚狀，故又稱華鎣山帚狀構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)主要有觀音峽背斜，華鎣大斷層（F4）縱貫寶頂背斜西翼和觀音峽背斜東翼。磨心坡煤礦和劉家溝煤業(yè)有限公司位于觀音峽背斜北段的西翼。

（2）斷層含水性、導(dǎo)水性

礦井巷道中揭露到大小斷層和斷裂碎帶70余條，部分斷層有水流出，含少量靜儲量水，疏干后僅雨季有水，斷層含水性及導(dǎo)水性較弱。

處于磨心坡煤礦北邊界的F21、F22斷層，斷煤交線呈北高南低之勢，在劉家溝煤業(yè)有限公司和磨心坡煤礦生產(chǎn)巷道均未揭露，屬西傾走向逆斷層，在Ⅻ-1線的SZK-4鉆孔揭露，未出現(xiàn)涌水和泥漿漏失，其含水性和導(dǎo)水性弱。

3 劉家溝煤業(yè)有限公司與磨心坡煤礦礦井水力聯(lián)系分析

磨心坡煤礦近幾年礦井涌水量情況：

磨心坡煤礦涌水量的大小直接受大氣降水控制，根據(jù)磨心坡煤礦礦井涌水量近幾年的觀測資料（2011年至2015年）礦井雨季最大涌水量28467.1m3/d（2014年），枯季最小涌水量6739.2m3/d（2013年），洪水季節(jié)流量是枯季流量的5倍，一般雨后2～3天，井下涌水量出現(xiàn)洪峰，這是磨心坡煤礦涌水量變化的規(guī)律。劉家溝煤業(yè)有限公司一般雨后是1～2天，井下涌水量才出現(xiàn)洪峰。

磨心坡煤礦2015年涌水量與近幾年涌水量，詳見礦井涌水量觀測成果分析表（見表1）

由于劉家溝煤業(yè)有限公司在6月29、30日大雨后，劉家溝煤業(yè)有限公司+280m平硐以下巷道已經(jīng)完全淹沒。2015年磨心坡煤礦的涌水量與2011年、2012年、2013年、2014年對比分析得出：正常涌水量相差不大，都未超過600m3/h，最大涌水量也相差不大，也未超過1200m3/h。

4 結(jié)論及建議

4.1 結(jié)論

通過劉、磨兩礦礦井涌水量觀測對比，磨心坡煤礦在劉家溝煤業(yè)有限公司關(guān)閉前、后，礦井涌水量未發(fā)生明顯變化，正常涌水量未超過2014年，最大涌水量未超過2013年、2014年，說明劉家溝煤業(yè)有限公司與磨心坡煤礦之間留設(shè)的煤柱起到了隔水作用，劉、磨兩礦未發(fā)生水力聯(lián)系或聯(lián)系微小不明顯。目前劉家溝煤業(yè)有限公司礦井水未對磨心坡煤礦礦井造成水害威脅。

4.2 建議

繼續(xù)對劉家溝煤業(yè)有限公司及磨心坡煤礦進行礦井涌水量觀測，觀測時間為1年，以此進一步對劉家溝煤業(yè)有限公司與磨心坡煤礦。