孫疃煤礦灰?guī)r水補(bǔ)給通道分析及封堵實踐

蔡學(xué)斌, 王大設(shè)，朱傳峰

(1.安徽煤田地質(zhì)局第三勘探隊，安徽 宿州 234000；2.淮北礦業(yè)股份有限公司，安徽 淮北 235006)

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孫疃煤礦灰?guī)r水補(bǔ)給通道分析及封堵實踐

蔡學(xué)斌1, 王大設(shè)2，朱傳峰2

(1.安徽煤田地質(zhì)局第三勘探隊，安徽 宿州 234000；2.淮北礦業(yè)股份有限公司，安徽 淮北 235006)

孫疃煤礦采區(qū)劃分多以大斷層為界，水文地質(zhì)分區(qū)特征明顯。礦區(qū)10煤層開采受底板太灰水威脅。太灰水具有高承壓、弱富水、不均一的特征。針對此特點，10煤層開采主要采取區(qū)域疏降治理措施。101采區(qū)疏降初期太灰水位出現(xiàn)大幅下降，但隨后出現(xiàn)了回升現(xiàn)象，100d內(nèi)累計回升超過50 m。在整理前期水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合水位、水質(zhì)變化，分析了太灰水位上升原因。研究認(rèn)為，奧灰水參與了補(bǔ)給，補(bǔ)給通道位于采區(qū)淺部煤層露頭附近。據(jù)此進(jìn)行了通道堵漏。注漿堵漏期間，太灰觀測孔14-觀1、15-觀3的水位變化趨勢為初期回升、治理期間波動、治理后下降；奧灰觀測孔15-觀2水位呈現(xiàn)初期下降、治理期間回升、治理后穩(wěn)定的趨勢，說明太灰與奧灰水位兩者間聯(lián)動性較好，治理效果明顯，確保了疏降成果。

區(qū)域疏降；水位上升；補(bǔ)給通道；灰?guī)r含水層；注漿封堵

孫疃煤礦位于安徽省淮北市濉溪縣境內(nèi)，距宿州市23 km。礦井處在淮北煤田臨渙礦區(qū)東部，礦井南部以界溝斷層為界與任樓礦接壤，北部以楊柳斷層為界與楊柳礦毗鄰，南北長10 km，東西寬3～5 km，面積44 km2。礦井采用立井石門開拓方式，水平標(biāo)高-545m，采用上、下山開采。礦井設(shè)計能力1.80 Mt/a，2008年6月投產(chǎn)，核定生產(chǎn)能力3.00 Mt/a。

礦井采區(qū)劃分多以大斷層為界，水文地質(zhì)分區(qū)特征明顯，自北向南被斷層分割為104、102、101和103四個采區(qū)，分別為相對獨立的次級水文地質(zhì)單元，采區(qū)間太灰水力聯(lián)系弱。太灰水具有高水壓、弱富水、不均一的特征，淺部露頭外富水性相對較強(qiáng)，向深部富水性逐漸減弱，垂向分帶性明顯。針對此特點，以采區(qū)為單元采取區(qū)域疏降措施治理10煤層底板太灰?guī)r溶水害。

101采區(qū)疏降初期太灰水位出現(xiàn)大幅下降，地面太灰觀測孔(14觀1)最低水位-183.94 m，井下101放水巷觀測水位為-420 m。2016年5月28日，101采區(qū)總放水量保持110 m3/h沒有變化的情況下，14觀1孔太灰水位出現(xiàn)回升，100 d內(nèi)累計回升超過50 m。

本文在整理前期水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合奧灰水位、水質(zhì)變化，分析了太灰水位上升原因，確定了補(bǔ)給水源、可能的補(bǔ)給通道，并據(jù)此設(shè)計施工2個注漿鉆孔對補(bǔ)給通道進(jìn)行封堵。

1 礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

1.1 礦井地質(zhì)

礦區(qū)地層由老至新依次為奧陶系、石炭系、二疊系、新近系、第四系。主要含煤地層為二疊系山西組、下石盒子組和上石盒子組?？刹擅簩佑?1、51、72、82、10等5層，主采煤層為72、82、10煤層，平均總煤厚6.39 m，煤種以1/3焦煤為主，礦井資源儲量2.55億t，可采儲量1.20億t。

礦井位于童亭背斜東翼，總體構(gòu)造形態(tài)為一走向近南北、傾向東、傾角10°～20°且沿走向略有扭曲的單斜。構(gòu)造復(fù)雜程度為中等類型。礦井?dāng)鄬虞^發(fā)育(圖1)，落差10 m以上的斷層130余條，且全為正斷層，其中落差大于100 m的斷層9條，50～100 m的斷層16條；20～50 m的斷層43條，10～20 m的斷層62條。10m以下斷層特別發(fā)育。

圖1 礦井構(gòu)造綱要圖Figure 1 Structural outline map of Suntuan coalmine

礦井內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，72、82煤層局部受巖漿巖影響，10煤層未受到巖漿侵蝕。

1.2 水文地質(zhì)條件

礦井內(nèi)地勢平坦，地表水對開采沒有影響。童亭背斜為灰?guī)r隱伏裸露區(qū)，北高南低，為礦井灰?guī)r水的主要補(bǔ)給區(qū)域。

1.2.1 含水層

礦井為松散層覆蓋下的全隱蔽礦床，對煤層開采有影響的含水層為“四含”、煤系砂巖含水層、太灰含水層、奧灰含水層。

①“四含”受古地形控制，厚度0～18.40 m，平均5 m，主要由粘土質(zhì)砂、中細(xì)砂、砂礫等組成，泥質(zhì)含量大，多數(shù)為殘坡積物，分布不穩(wěn)定，北部多數(shù)鉆孔“四含”缺失?！八暮备凰匀酰a(bǔ)給水源不足，q=0.002 7～0.029 L/(s·m)，k=0.040～0.089 m/d。

②煤系砂巖含水層，主要由砂巖、粉砂巖等組成，砂巖裂隙一般不發(fā)育，含水性較弱，q=0.001 9～0.009 31 L/(s·m)，k=0.006 56～0.086 05 m/d。

③太灰含水層，礦井內(nèi)26-3和30-14兩孔穿過太原組，太原組總厚131.52 m，有灰?guī)r12層，灰?guī)r總厚度69.53 m，占太原組厚度的52.87%，灰?guī)r單層厚度0.15～16.85 m，其中第3、4、12層灰?guī)r厚度較大，對10煤層開采影響的主要是3、4灰。太灰含水層富水不均一，淺部露頭外富水性中等。向深部逐漸減弱，1～4灰含水層(段)抽水試驗成果：q=0.005 2～1.576 L/(s·m)，k=0.026～4.61 m/d。

④奧灰含水層，總厚度500 m左右，富水性強(qiáng)，q=0.020～3.16 L/(s·m)，k=0.015～8.69 m/d。由于遠(yuǎn)離煤層，對開采無影響。

1.2.2 隔水層

對礦井有影響的隔水層主要有兩個，一是松散層中的第三隔水層(簡稱“三隔”)，二是10煤至太原組1灰之間的隔水層。

1“三隔”分布穩(wěn)定，厚32.00～44.63 m，主要由灰綠色、棕黃色粘土及砂質(zhì)黏土夾薄砂層組成，中下部部分地段見有泥灰?guī)r及鈣質(zhì)黏土，可塑性好，膨脹性強(qiáng)，為良好的隔水層?！叭簟笔挂陨系牡乇硭秃畬优c“四含”和煤系水失去水力聯(lián)系。

②10煤至太原組1灰之間的隔水層，巖性主要為泥巖和粉砂巖，部分地帶有砂泥巖互層，致密。10煤層至太原組一灰間距47.97～80.28 m，平均58.83 m，在一般情況下開采10煤時該層能起到隔水作用。

2 水源分析及通道探查

2.1 太灰水區(qū)域疏降情況

針對采區(qū)間太灰水力聯(lián)系弱、可疏性較好的特點，以采區(qū)為單元采用井下密集穿層鉆孔、直揭灰?guī)r專用放水巷、順層灰?guī)r大口徑放水鉆孔等措施進(jìn)行太灰水區(qū)域疏降，經(jīng)過多年疏降，效果顯著，102、104、101采區(qū)太灰水位分別降至-500 m、-213 m、-183 m以下。

2.1.1 疏降工程

①鉆孔工程。2014年5月至2015年4月，101采區(qū)共完成放水孔45個，終孔層位為4灰。

②巷道工程。2015年10月至2015年12月，101采區(qū)施工專用灰?guī)r放水巷，斷面3.2 m×3.2 m，采用錨網(wǎng)支護(hù)。巷道撥門于10煤層底板下16 m，終止于4灰底板下1 m，全長225.5 m，其中揭露灰?guī)r段88.3 m。

③大口徑放水孔。2015年12月至2016年3月，在專用放水巷4灰段施工13個大口徑灰?guī)r順層放水孔，工程量1 470.4 m。

2.1.2 疏降效果

101采區(qū)總放水量110 m3/h，其中放水孔水量65 m3/h,101灰?guī)r放水巷水量45 m3/h。

疏降工程實施以來，地面太灰觀測孔14觀1水位從+1.22 m下降至-183.94 m，累計下降185.16 m，最大日降幅2.4m(圖2)。地面太灰15-2水文補(bǔ)勘孔水位-438.7m，實現(xiàn)了疏降開采的目標(biāo)。

圖2 14觀1水位疏降曲線Figure 2 Water level draining down curve in observation borehole No.14-G1

2.2 太灰水位變化分析

2.2.1 太灰水位變化情況

2007年施工的07-觀3太灰觀測孔，實測太灰原始水位+18.39 m，受102采區(qū)疏降影響，101采區(qū)太灰水位下降了17 m。2014年9月開始對101

采區(qū)疏降太灰水，水位出現(xiàn)大幅下降，101采區(qū)地面太灰觀測孔14觀1最低水位-183.94 m(2016年5月28日)，井下101放水巷觀測水位-420 m， 15水2孔觀測水位-438.7 m。

2016年5月28日下午，101采區(qū)總放水量110 m3/h沒有發(fā)生變化的情況下，14觀1孔太灰水位出現(xiàn)回升，累計回升超過50 m(圖3)，與此同時，15-觀1孔奧灰水位+9.9～9.7 m，11觀1孔“四含”水位-140m左右，均未出現(xiàn)異常變化。

圖3 14觀1水位回升曲線Figure 3 Water level rising up curve in observation borehole No.14-G1

2.2.2 水質(zhì)分析

14觀1孔水位出現(xiàn)回升后， 2016年6月2日、6月13日、 8月10日、 9月6日分別對1017機(jī)巷和101采區(qū)放水巷取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析，并與之前水樣進(jìn)行對比(表1)。通過對比發(fā)現(xiàn)Ca2+、Mg2+、HCO3-、全硬度和溶解固形物(TDS)值均上升，且明顯有向奧灰水質(zhì)靠近趨勢。

2.2.3 補(bǔ)給水源分析

101采區(qū)露頭附近施工的09水3、11觀1、注2孔和11水1孔均對”四含”進(jìn)行取心和抽(注)水試驗表明：“四含”不發(fā)育，富水性弱(表2)。

表1 101采區(qū)灰?guī)r水質(zhì)分析對比

表2 101采區(qū)淺部“四含”鉆孔統(tǒng)計

根據(jù)井下放水孔水質(zhì)分析對比，Ca2+、Mg2+、HCO3-、全硬度和溶解固形物(TDS)數(shù)值均上升，且明顯向奧灰水質(zhì)靠近，奧灰水位與太灰水位差值較大，且呈下降趨勢，11觀1孔“四含”水位穩(wěn)定在-140 m左右，變化不明顯。因此，可判定奧灰水參與補(bǔ)給，“四含”很少或沒有參與補(bǔ)給。

2.2.4 補(bǔ)給通道分析

通過對井下太灰疏放水量、水質(zhì)化驗及地面鉆探資料分析，可以確定奧灰水參與補(bǔ)給。根據(jù)以往疏降水位下降曲線及本次回升幅度，估算奧灰補(bǔ)給水量約為50 m3/h，補(bǔ)給通道位于采區(qū)淺部煤層露頭附近。

①礦井三維地震勘探面積達(dá)65.48 km2，全面開展了礦井隱蔽致災(zāi)因素普查，未發(fā)現(xiàn)巖溶陷落柱及疑似陷落柱。101采區(qū)的鉆探及物探工程也沒發(fā)現(xiàn)巖溶陷落柱及其他地質(zhì)異常體，可以確定區(qū)域內(nèi)不存在陷落柱垂向?qū)ǖ馈?/p>

②通過灰?guī)r水區(qū)域疏降，太灰水位大幅下降，14觀1孔最低水位達(dá)-183.94 m，累計下降180 m之多，奧灰水位基本穩(wěn)定+7.5 m附近，太灰與奧灰含水層間壓差達(dá)到1.9 MPa，15觀2孔附近由于斷層存在，太灰與奧灰間距縮短，斷層裂隙發(fā)育，在斷層破碎帶、裂隙發(fā)育等薄弱區(qū)域，由于兩個含水層壓差較大，通過壓力傳遞，含水層間形成水力聯(lián)系，由高水位向低水位補(bǔ)給。

③淺部露頭區(qū)施工的15觀2、注1和注2孔均揭露斷層。2015年5月1日15觀2孔在300～350 m段注漿處理斷層帶時， 孫疃觀1(奧灰)水位4 d回升了62.4 m，而14觀1孔太灰水位仍保持下降(原先兩孔水位升降趨勢一致)，說明孫疃觀1與14觀1孔之間有聯(lián)系通道，該區(qū)域斷層或裂隙導(dǎo)通太灰和奧灰，導(dǎo)水通道位于該區(qū)域的可能性大(圖4、圖5)。

圖4 101采區(qū)淺部鉆孔分布Figure 4 Winning district No.101 shallow part boreholes distribution

圖5 101采區(qū)淺部地質(zhì)剖面Figure 5 Winning district No.101 shallow part geological section

3 補(bǔ)給通道封堵

3.1 工程設(shè)計方案

①鉆探工程。通過以上分析，在15觀2孔兩側(cè)50 m附近，沿煤層走向設(shè)計施工2個探查注漿孔(注1、注2)(圖4)，探查、注漿封堵導(dǎo)水裂隙，切斷奧灰水源補(bǔ)給通道。

②注漿工程。原則是探注結(jié)合，下行注漿。漿液密度1.5 g/cm3，有消耗就注漿，無消耗時10～20 m為一注漿段。

礦區(qū)太灰正常水位-140 m左右，煤層底板標(biāo)高-250～-500 m，則太灰靜水壓力1.1～3.6 MPa，結(jié)合注漿設(shè)備耐壓能力，本次根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，選取注漿終壓3～4 MPa，加上250～300 m漿柱壓力約4MPa，總壓力可達(dá)7～8 MPa。

注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，孔口壓力3～4 MPa，終量不大于80 L/min且穩(wěn)定30 min。

3.2 工程實施情況

2016年6月28日，鉆機(jī)施工注1孔，7月23日鉆進(jìn)272 m至4灰層位，鉆井液漏失嚴(yán)重，觀測水位-156 m，與14觀1孔水位基本一致，注漿期間有吸漿現(xiàn)象，注漿后掃孔至304 m返漿。因為塌孔，265～270 m段鉆進(jìn)困難，期間受下雨天氣影響，水泥供應(yīng)不上，影響注漿效果。

2016年8月17日調(diào)整施工方案，一是建設(shè)地面注漿系統(tǒng)，加大注漿量；二是加快注2孔施工。

注2孔鉆進(jìn)至268 m(3、4灰層位)出現(xiàn)全漏。2016年9月21日地面注漿站開始注漿，漿液密度1.5 g/cm3，注水泥200 t/d以下。12月9日漿液密度調(diào)整為1.6 g/cm3，注水泥量超過200 t/d，注漿量逐漸增加，12月15日以后注入水泥量基本維持在500 t/d，直至工程結(jié)束。

4 工程效果

4.1 鉆探成果

①對比分析注1、注2與15-觀2孔資料，可以看出，整體上該區(qū)域地層相對穩(wěn)定，層位清楚，對比可靠。

②注1、注2孔所揭露的斷層破碎帶，可能與15-觀2孔所揭露破碎帶(314.27～333.76 m)為同一斷層構(gòu)造，或者與其之間有一定的關(guān)聯(lián)。

③鉆進(jìn)過程中所揭露破碎帶，特別是注1孔268.00～270.00 m段，可能為直接導(dǎo)水通道或與導(dǎo)水通道關(guān)聯(lián)密切。

4.2 水文地質(zhì)成果

①據(jù)太灰段注漿前后注2孔注水試驗資料：靜止水位標(biāo)高-85.94～-138.40 m，單位涌水量0.0382～0.133 L/(s·m)，滲透系數(shù)0.106～0.662 m/d，屬弱-中等富水性含水層。對比同采區(qū)14-觀1孔太灰含水層水文參數(shù)，單位涌水量0.32 L/(s·m)，滲透系數(shù)4.30 m/d，不難看出，注漿后注水試驗參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于14-觀1孔。注2孔注漿前太灰壓水試驗段透水率為6.325 Lu，注漿結(jié)束后太灰壓水試驗段透水率僅為0.888 Lu，注漿后水文參數(shù)相比注漿前更小，說明注漿堵水改造了太灰?guī)r溶裂隙，使其富水性大大降低。

②鉆進(jìn)中，注2孔在揭露奧灰段前后，分不同的含水層段分別對孔內(nèi)水位進(jìn)行觀測(表3)。

表3 注2孔孔深與水位觀測統(tǒng)計

從表3中可以看出，奧灰水位標(biāo)高+8.00 m，太灰段3灰、4灰水位標(biāo)高-116.03～-122.24 m，兩者差值明顯；太灰下段八灰、九灰水位-21.35～-25.15 m，水位較高，與奧灰之間有水力聯(lián)系，奧灰對太灰下段影響明顯。

③注1孔破碎帶位置孔內(nèi)水位異常下降，可能與井下放水有關(guān)。井下放水，導(dǎo)致太灰水位以放水點為中心形成漏斗區(qū)，破碎帶形成的導(dǎo)水通道連接著放水漏斗區(qū)。在鉆孔揭露破碎帶后，即相當(dāng)于鉆孔直接連接于漏斗內(nèi)深水位點，從而導(dǎo)致鉆孔內(nèi)水位較低，更接近井下觀測孔水位。

4.3 注漿效果

注漿嚴(yán)格按照設(shè)計要求實施，分段下行對太灰及破碎帶進(jìn)行注漿，遇漏失段提鉆注漿，確保對太灰段裂隙全覆蓋注漿加固。

施工階段，累計注漿15次，注水泥23 802.90 t，終孔壓力3.0～4.2 MPa，最大達(dá)6.0 MPa，對太灰含水層溶隙裂隙以及斷層破碎帶進(jìn)行了有效充填。

注2孔注漿量較小，注1孔注漿量較大，反映出區(qū)域內(nèi)溶隙裂隙發(fā)育不均一的特征。從分段注漿情況看，太灰中1灰至4灰及破碎帶注漿量達(dá)22 294.50 t，說明富水性中等以上，吃漿量大。

①單位注漿量。經(jīng)統(tǒng)計計算，平均單位長度注漿量39.56 t/m，平均單位治理面積注漿量1.52 t/m2，說明治理區(qū)域太灰溶隙裂隙較發(fā)育，斷層帶原始充填膠結(jié)較差。

②注漿擴(kuò)散距離。根據(jù)注漿前壓水試驗成果，該區(qū)域無論是太灰還是斷層帶溶隙裂隙均較發(fā)育。注1孔注漿量大，以充填溶隙裂隙為主，擴(kuò)散距離較遠(yuǎn)，經(jīng)分析可達(dá)70～80 m；而注2孔施工較晚，擴(kuò)散距離受注1孔注漿影響，擴(kuò)散距離相對較近。

4.4 水位觀測成果

地面注漿堵水工程施工階段，持續(xù)對太灰孔14-觀1、15-觀3和奧灰孔15-觀2水位進(jìn)行觀測。

注漿期間，太灰觀測孔14-觀1、15-觀3的水位變化趨勢為初期回升、治理期間波動、治理后下降；奧灰觀測孔15-觀2水位呈現(xiàn)初期下降、治理期間回升、治理后穩(wěn)定的趨勢，太灰與奧灰水位兩者間聯(lián)動性較好(表4)。

表4 注漿期間灰?guī)r水位觀測統(tǒng)計

2016年12月9日以后漿液密度調(diào)整為1.6 g/cm3，注水泥量逐漸增加，最大達(dá)605 t/d，12月18日開始，太灰水位出現(xiàn)快速下降，最大日降幅6.18 m(12月21日)，并呈逐漸遞減趨勢；12月29日，注2孔注漿處理塌孔，太灰水位回升，出現(xiàn)波動。截至2017年2月20日，14觀1太灰水位從回升最高點-107.43 m下降至-150.23 m，累計下降了42.8 m，奧灰觀測孔水位穩(wěn)定在+6m左右。

5 結(jié)論

工程自2016年6月28日開始至2017年1月24日結(jié)束，歷時205 d，共完成2個注漿孔，鉆探進(jìn)尺681.76 m，累計注水泥23802.90 t，注漿孔口終壓3.0～4.2 MPa，單孔結(jié)束單位吸水率小于0.01L/MPa·m·min，達(dá)到了設(shè)計要求。

①注1、注2兩孔揭露的斷層破碎帶，進(jìn)一步驗證15-觀2揭露的斷層破碎帶分布特征，斷層落差24～32 m，分析其為太灰、奧灰水力聯(lián)系通道。

2鉆探過程中，鉆井液在“四含”段無明顯漏失，在太灰及奧灰段漏失明顯，根據(jù)壓(注)水試驗成果，“四含”屬弱富水性含水層；太灰、奧灰溶隙裂隙較發(fā)育，富水性中等-強(qiáng)。

③注漿前太灰與奧灰之間水力聯(lián)系密切，奧灰對太灰直接補(bǔ)給。注漿后，太灰段溶隙裂隙及破碎帶得到充分加固，太灰與奧灰間直接水力聯(lián)系被切斷，奧灰對太灰補(bǔ)給關(guān)系由直接補(bǔ)給變?yōu)殚g接越流補(bǔ)給。

④從注漿材料消耗情況分析，注1孔注漿量大，擴(kuò)散距離較遠(yuǎn)，注漿中起壓緩慢，鉆孔附近形成注漿體較大；注2孔注漿量相對較小，注漿中起壓較快，擴(kuò)散距離相對較近。

⑤采用下行分段注漿，分段達(dá)到注漿標(biāo)準(zhǔn)，單液水泥漿密度控制在1.5～1.6 g/cm3，形成結(jié)石體水解可能性不大，注漿堵水效果可長期有效。

⑥注漿治理后，奧灰水位趨于平穩(wěn)，太灰水位在井下放水量不變的情況下逐日下降并接近原水位，2017年1月21日至1月26日日降幅0.45 m，1月26日12時水位已降至標(biāo)高-158.08 m。

⑦生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對太灰與奧灰水位、井下放水量觀測和井下放水水質(zhì)測試，確定合理放水量，穩(wěn)定太灰水位，確保奧灰與太灰水位差在安全范圍內(nèi)。

本次注漿雖有效封堵了太灰奧灰水力聯(lián)系通道，但隨著井下放水時間延續(xù)，奧灰與太灰間水位差逐漸增大，注漿體承壓不斷增加，加之奧灰與太灰間可能有其它薄弱區(qū)域存在，不排除再次導(dǎo)通的可能。

[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，國家煤礦安全監(jiān)察局．煤礦防治水規(guī)定[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2009.

[2]國家煤礦安全監(jiān)察局．煤礦防治水規(guī)定釋義[M].江蘇徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2009.

[3] 柴登榜．礦井地質(zhì)工作手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1986.

[4]姚多喜，魯海峰．安徽省煤礦水文地質(zhì)及水害防治技術(shù)[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2016.

[5] 虎維岳．礦山水害防治理論與方法[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.

[6] 武強(qiáng)．煤礦防治水手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社， 2013.

[7] 張正浩．煤礦水害防治技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2010.

[8] 桂和榮，陳陸望．礦區(qū)地下水水文地球化學(xué)演化與識別[M].北京：地質(zhì)出版社，2007.

[9] 王大設(shè)．孫疃煤礦1028工作面底板灰?guī)r突水原因分析與認(rèn)識[J]，安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2010，(6).

[10] 朱傳峰．孫疃煤礦10煤層底板灰?guī)r水富水性特點與防治對策[J]，安徽煤炭，2011.

[11]孫疃煤礦.孫疃煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報告[R].安徽淮北：孫疃煤礦，2016.

[12]孫疃煤礦.孫疃煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報告[R].安徽淮北：孫疃煤礦，2016.

Limestone Water Recharge Channel Analysis and Plugging Practice in Suntuan Coalmine

Cai Xuebin1, Wang Dashe2and Zhu Chuanfeng2

(1. The Third Exploration Team, Anhui Bureau of Coal Geological Exploration, Suzhou, Anhui 234000;2. Huaibei Mining Industry (Group) Co. Ltd., Huaibei, Anhui 235006)

The winning district partitioning in the Suntuan coalmine is mostly taken the major fault as the boundary with clear hydrogeological characteristics. The extraction of coal No.10 in the mine area is threatened by the floor Taiyuan Formation limestone water. The Taiyuan Formation limestone aquifer has characteristics of high confining pressure, weak water yield property and inhomogeneity. In allusion to the features, the regional draining control measures have been mainly adopted in extraction of coal No.10. During the initial drainage in the winning district No.101, the Taiyuan limestone water level has been dramatically dropped, but risen soon afterwards, cumulative recovery over 50m within 100 days. Based on previous hydrogeological data sorting out, combined with water level, water quality variation, analyzed Taiyuan limestone water level rising causation. The study has considered that the Ordovician limestone water has taken part in recharge, and the channel is near the shallow part coal seam outcrop, accordingly carried out the channel plugging. During the grouting plugging, the water level variation in Ordovician limestone water observation boreholes Nos.14-G1, 15-G3 has a trend of initially rising up, fluctuation during the control, then lowering down after control; water level in observation borehole No.15-G2 has a trend of initially lowering down, rising up during the control, then stabilizing after control. Those have explained the good linkage between Taiyuan limestone and Ordovician limestone water levels, and control effect is apparent, thus ensured drainage results.

regional drainage; water level rising up; recharge channel; limestone aquifer; grouting plugging

10.3969/j.issn.1674-1803.2017.06.09

1674-1803(2017)06-0048-07

蔡學(xué)斌(1968—)， 男， 漢族，安徽無為人 ，高級工程師 ，從事地質(zhì)及礦井水文地質(zhì)工作。

2017-03-28

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責(zé)任編輯：樊小舟