關于對白家溝煤業(yè)陵足溝地表水患的治理

張月萍

（山西地寶能源有限公司，山西 太原 030045）

由于2006 年6 月24 日下大雨陵足溝河突發(fā)洪水，全部灌裝到該段河道下方不知去向，事后仔細走訪調(diào)查、分析、推斷，淹沒了陵足溝礦井(已關閉)。因原陵足溝礦井正處于該段陵足溝河道下方，整個陵足溝礦2+3、4 號煤層已大部分采用以掘代采。所有巷道可能被淹。

重組的白家溝煤業(yè)有限公司90%的井田處于原陵足溝礦井西測的下端，陵足溝河道地區(qū)，可能存在大的空洞區(qū)域，存在陵足溝地表水直接灌井的隱患。其已嚴重制約了白家溝煤業(yè)的生產(chǎn)，如不治理待到轉(zhuǎn)產(chǎn)后，回采原煤時可能會造成白家溝煤業(yè)礦井全部被淹，到時治理更難。故現(xiàn)在從該段地表開挖治理比較合理。

1 陵足溝地表水患治理的范圍

本范圍內(nèi)2+3 煤層上覆巖層3m，其上覆蓋約3m厚第四紀沖積層，開采冒落足以影響地面，如留有空洞（空巷），足以造成白家溝煤業(yè)灌井水患。

深度范圍：根據(jù)施工期間探測確定。本次施工采用“邊探測邊施工”方式進行。對于地面坍塌明顯或已圈定的采空區(qū)，開挖至證明無空洞，已密實，留下做河道密實及防滲水層深度即可；對于地面坍塌不明顯或已圈定不是采空區(qū)的地點，須進行探測，如發(fā)現(xiàn)有空洞（空巷），須開挖填埋；如沒有空洞（空巷），則不必開挖，利用其實體煤層，使得“擋水墻”成為連續(xù)的封閉體。且上述開挖深度均不得超過4號煤層底板深度。

為了便于寬度10m 溝下“連續(xù)擋水墻”的施工，開挖最深處寬度不得超過50m。“連續(xù)擋水墻”須靠近西部溝底，即白家溝煤業(yè)各煤層標高最高處施工。

白家溝煤業(yè)陵足溝地表水患治理方案，提出采用挖填埋法治理其陵足溝地表水患，治理區(qū)地表長度1420m，寬度48～125m，估算平均深度20m，最大面積111722m2。最下部治理寬度20m，填埋面積28400m2，挖填土方1073.52m3。

2 白家溝煤業(yè)陵足溝地表水患治理方案

陵足溝煤礦開采面積較小，開采2+3、4 號煤層時間長達13年，開采情況不明，治理區(qū)內(nèi)2+3、4號煤層埋藏深度10～40m。適合采用地面挖填埋法水患治理，確定采用地面挖填埋法水患治理白家溝煤業(yè)2+3、4號煤層陵足溝地表水患。

土建施工方案：根據(jù)現(xiàn)場實際情況，本方案推薦首挖區(qū)位于治理區(qū)北側(cè)，初始拉溝位置位于首挖區(qū)治理區(qū)邊界北側(cè)，拉溝最大寬度為58.6m(地表)(考慮備用系數(shù))，底部寬度20m，長度50m，終了臺階高度。首挖區(qū)開挖臨時外排土場在其東部無名溝坡上（見圖1）。

施工方法：由于河道底板巖土層相對松軟，施工盡量采用挖機、裝載機，進行震動、挖填施工，必要時可進行淺孔爆破。但裝藥量必須嚴格控制，以松動巖土層，不震落周邊巖土為原則。

根據(jù)施工期間探測確定深度范圍。本次施工采用“邊探測邊施工”方式進行。對于地面坍塌明顯或已圈定的采空區(qū)，開挖至證明無空洞，已密實，留下做河道密實及防滲水層深度即可；對于地面坍塌不明顯或已圈定不是采空區(qū)的地點，須進行探測，如發(fā)現(xiàn)有空洞（空巷），須開挖填埋；如沒有空洞（空巷），則不必開挖。但上述開挖深度均不得超過4 號煤層底板深度。為了便于寬度10m 溝下“擋水墻”的施工，開挖最深處寬度不得超過20m?！皳跛畨Α表毧拷鞑繙系资┕??？障锛捌扑槊奥鋮^(qū)等的處理，需按照所在挖填平臺，根據(jù)天氣預報情況及時進行，“隨挖隨填”，預防下雨洪水灌入礦井，造成人為災害。

施工順序：臨時外排土場只為首采區(qū)服務。首挖區(qū)完成后，挖填埋順序依此由北向南推進，排土場轉(zhuǎn)為內(nèi)排，最后將臨時排土場所挖碎石土填入溝道中；施工“連續(xù)擋水墻”所需水泥（或石灰）就地購買，所需黃土，在征得當?shù)卣⒋迩f同意情況下就地取材，施工順序詳見圖2。

圖2 施工順序示意圖

施工由北向南推進，“連續(xù)擋水墻”及時施工，內(nèi)排碎石摻填黃土，及時回填所挖河道至原有標高，使河道隨時保持暢通。施工挖填區(qū)底部總有50m 長、寬20m場地，供及時處理已暴露的2+3號煤層及4號煤層空巷及破碎冒落區(qū)等能夠造成礦井充水通道的區(qū)域，即建造溝下10m 寬“連續(xù)擋水墻”（圖3）。施工挖填區(qū)地表西側(cè)至少留有2.5m 寬，東部至少留有3.5m 寬的排水、運輸、行人通道。

圖3 采空冒落區(qū)及空洞（空巷）區(qū)“連續(xù)擋水墻”示意圖

“連續(xù)擋水墻”東西寬不低于10m，南北長順沿溝底揭露的冒落帶或空洞（空巷）長度。分兩層，最下層為37 灰土夯實層，高度高于揭露的冒落帶或空洞（空巷）0.5m；其上部及10m 寬“連續(xù)擋水墻”東邊，為施工方便而開挖的區(qū)域，均為混合壓實層，其采用土加開挖所采出的碎石，土∶碎石=1∶1，混合壓實?；旌蠅簩崒拥孛鏄烁咧猎泻拥罉烁邽橹?，河道回填完成后，本治理區(qū)段河道，北向南坡度不得低于10‰，寬度不小于48m?！斑B續(xù)擋水墻”中37灰土夯實層、混合壓實層標準均按相關規(guī)定執(zhí)行。

施工結(jié)束標準：開挖有冒落區(qū)或空洞“空巷”的地區(qū)，10m寬“連續(xù)擋水墻”完成，河道部分按相關規(guī)定恢復原標高，即本區(qū)水患治理結(jié)束。

3 結(jié)論

本治理方案，只供白家溝煤業(yè)陵足溝地表水患治理的“可行性”方案，施工時按照建設項目施工順序，編制“施工組織設計”或“作業(yè)規(guī)程”后進行。

本區(qū)陵足溝地表水已發(fā)生過灌井事故，嚴防雨季避免開挖造成人為的水患事故，本“治理方案”規(guī)定施工期須避開雨季施工。施工期間須保持河道排水暢通，按“治理方案”，西側(cè)留有2.5m寬，東部留有3.5m寬的排水、運輸、行人通道。治理陵足溝河下采空區(qū)、空巷范圍，須邊探邊施工，防止施工設備及人員墜落的次生災害；采場和排土場邊坡穩(wěn)定是治理區(qū)生產(chǎn)中最重要的工作，在生產(chǎn)中應在做好管理維護的同時，還應加強監(jiān)測工作，消除隱患，保證施工設備和人員及其它車輛如人員的安全。治理區(qū)如采用爆破作業(yè)，應采取分段裝藥,預裂爆破措施,保證工業(yè)場地各建筑物的安全。防止挖掘機“三條腿作業(yè)”，最大限度地發(fā)揮設備效率，應切實提高工程質(zhì)量，必要時用前裝機配合。采場移動坑線冬季下雪易滑,應用大馬力履帶推土機清理。