淺析沛城煤礦水文地質類型

摘要：礦井水害是礦山生產建設過程中的主要災害之一，它給國家帶來極大的經濟損失與人身傷亡。煤礦生產企業應切實加強煤礦防治水工作，并緊抓不懈。本文按照最新頒布的《煤礦防治水規定》相關要求，在沛城煤礦實際資料基礎上，根據主采煤層采掘破壞或者影響的含水層及水體、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量或者突水量分布規律、礦井開采受水害影響程度以及防治水工作難易程度等六個方面對本礦井主采的下組煤水文地質類型進行了綜合分析。這為煤礦今后的防治水規劃和安全開采提供了重要的參考依據。

關鍵詞：水文地質類型；涌水量；防治水；7、8煤

沛城煤礦隸屬華潤天能徐州煤電有限公司，位于江蘇省沛縣煤田的南部，本井田呈單斜構造，東部以F4斷層與孔莊煤礦為界，西部被F8斷層橫切割，南部為煤系隱伏露頭為界。井田內主要含煤地層為石炭系太原組和二疊系山西組、石盒子組；二疊系山西組7層煤和8層煤為主采煤層，8煤層僅分布在井田中部可采；太原組Ⅷ、Ⅹ層煤相對較穩定，但煤層厚度在最低可采厚度上下，屬不穩定的零星可采煤層。自建礦以來，沛城煤礦一直開采7煤和8煤兩層煤。結合沛城煤礦實際開采條件，對沛城煤礦水文地質情況進行簡要分析。

一、沛城煤礦水文地質類型

1.1含水層性質及補給條件

礦井開采山西組7、8煤，受采掘破壞或影響的含水層為開采煤層頂底板砂巖裂隙水，7、8煤層屬于頂底板砂巖裂隙水充水礦床，砂巖裂隙水是礦井主要充水水量，也是直接充水水源。

沛城井田位于豐沛復背斜的北翼，呈一單斜構造，也是單向進水構造。煤系砂巖含水層露頭是礦井充水的進水口。受采掘破壞或影響得含水層為煤層頂底板砂巖裂隙水與少量的太灰巖溶水，是礦井主要充水水源。大氣降水地表水，第四系沖積層孔隙水是礦井補給水源。第四系沖積層168m，有良好的隔水層阻隔了大氣降水，地表水與基巖風化帶的水力聯系，沖積層孔隙潛水只能通過弱隔水層緩慢垂直向下滲透，經過煤巖層露頭帶，導水裂隙帶進入采掘工作面，補給條件差，補給水源少，進水量小。按《煤礦防治水規定》第一分類依據應屬簡單類型。

1.2、單位涌水量（q）

沛城井田，第四系含水層單位涌水量q=0.0068L/S#8226;M；山西組7層煤頂部砂巖含水層單位涌水量q=0.00118L/S#8226;M；太原組第十二層石灰巖涌水量q=0.00539L/S#8226;M；本溪組石灰巖涌水量q=0.00543L/S#8226;M。單位涌水量小于0.1按規定第二分類依據屬簡單型。

1.3、井田及周邊地區老空水分布狀況

本井田東部以F4斷層與孔莊煤礦為界為隔水邊界，西部被F8斷層橫切割，為阻水邊界，南部為煤系隱伏露頭，為礦井補給區，是進水邊界，北部向深部傾斜到-800m為弱進水邊界。本區為半封閉，第四系全覆蓋的補給不良，地下水經流緩慢的水文地質塊段。礦井水害影響的評價如下：

1）第四系底部砂礫水

礦井東一采區7202工作面及東二采區7121工作面回采過程中，共發生6次因沖積層底板標高誤差大，防水煤柱留設不夠造成突水事故，現在礦井進入中深部開采，沖積層底部砂礫層水對生產已沒有影響。水害危險為Ⅰ級輕度危險。

2）頂板砂巖涌(出)水

我礦開采山西組7、8煤層時，其頂板覆巖“導水裂縫帶”范圍內分別賦存有一層l4.27m的中粒砂巖水、一層約19m厚的中粒砂巖水和7煤采后的老空水，將涌(突)入回采工作面。8223工作面、8225工作面曾先后涌(突)水3次，其中1990年3月11日19點30分，8223面發生涌(突)水，12日9點30分瞬時最大涌水量達到77．8m3/h，水溫高達21℃，水呈黃白色，造成該面停產，2個月后涌水量衰減到3．4m3／h。揭示了頂板砂巖涌(突)水規律以靜水儲量為主，瞬的突水量大，而后涌水量遞減幅度比較快。

3）封閉不良鉆孔涌(出)水

根據我礦《礦井地質報告(修編)》評述，以往地質勘探工程質量較差、封閉不良鉆孔44個，其中揭穿下石盒子組6個，山西組2個，太原組20個，本溪組11個，奧灰5個，將給沛城煤礦井下采掘工程帶來水害隱患，失去警惕，采取措施不當，會發生涌(突)水事故。礦井生產期間未發生過鉆孔出水，鉆孔水害危險程度為Ⅰ級輕度危險。

4）斷裂構造水

井田內地質勘探和井下巷道揭露落差大于15m的斷層20條，大中型斷層導水性差，當巷道穿過斷層時遇富水含水層時，易引發突水。礦井接續區采掘工程揭露、影響到導水斷層或斷層兩盤富水時，可發生或滯后發生涌(突)水事故。

5）老空(老硐)涌(突)水

7、8煤采后的老空水，是煤層頂板“導水裂縫帶”內砂巖裂隙水釋放后殘余的動水積存在采空區低洼處的水體以及巷道內不能自溢出的老硐水。該礦井采空區、老硐積水情況較輕，局部有少量積水，采掘工作面相距積水區較近時，有突水危險，應引起重視，采取針對性的防范措施，現在兩翼采區，8煤工作面上方為7煤的采空區，積水后對8煤工作面生產有影響，井田內老空水害危險程度為Ⅱ級中度危險。

1.4、礦井涌水量

沛城煤礦1998～2009年礦井年平均涌水量為83 m3/h；最大涌水量109.06 m3/h（2009年8月）；最小涌水量52.7 m3/h（2008年7月）；2010年5月涌水量67.5m3/h按規定第四分類依據屬簡單類型。

1.5、礦井突水量

礦井生產幾十年中，采掘工作面揭露的突水點總計有11次，最大突水點水量38.2m3/h，為1991年9月8225工作面15組眼以里采空區。其他突水點水量為3～35m3/h.11次突水其中6次為沖積層底部砂礫層水。1次為頂板砂巖掉水。按照規定的第五分類依據屬中等類型。

1.6、開采受水害影響程度

礦井開采主要水害為第四系沖積層底部砂礫層水，煤層頂板砂巖裂隙水、老空水、斷裂構造水封閉不良鉆孔水8煤底板太灰水，其中對采掘工程有影響的水害為老空水，斷裂構造水和8煤底板太灰水水害危險程度為Ⅱ級中度危險。

2、劃分依據

根據《煤礦防治水規定》第二章第十一條之規定（詳見礦井地質類型表），礦井水文地質類型劃分為簡單、中等、復雜和極復雜等4種。

3、結論

根據《煤礦防治水規定》第二章的7條分類依據評述，其中5條為簡單型，老空水為中等型，突水點多數是以往淺部生產發生的自1997年以后未發現新的突水點。為了礦井安全生產按就高不就低的原則，本次確定沛城煤礦礦井水文地質類型為中等型。

參考文獻：

[1] 國家安全生產監督管理總局，國家煤礦安全監察局.煤礦防治水規定.北京：煤炭工業出版社，2009.

[2] 柴登榜主編《礦井地質工作手冊》下冊，北京：煤炭工業出版社1984.10。

[3] 華潤天能徐州煤電有限公司沛城煤礦，《城煤礦礦井地質報告（修 編）》2003.6

作者簡介：

蔣桂全（1975-），男，江蘇沛縣人，2008年徐州職業技術學院地測專業專科畢業，現于沛城煤礦地測科從事煤礦工程地質與水文地質工作，參與了沛城煤礦礦井水文地質類型劃分。