平禹四礦礦井水害防治探討

許江濤

摘要：根據所獲取的資料分析了平禹四礦的水文情況，得出了礦井突水規律，提出了水害防治措施，為礦井防治水工作提供了一定的幫助。

關鍵詞：煤礦 水害 防治水

1 礦區概況

四礦位于禹州煤田虎頭山正斷層南側，西部邊界位于楊園～三峰山中峰～宋家寨一線；東部邊界位于蘇王口～三峰山東峰～后袁一線；北部邊界位于寨北～蘇溝～劉垌～五二0糧店一線；南部邊界位于山楊～山李～后袁～東大溝一線；東北距禹州市5km，行政區劃隸屬禹州市管轄。本區為丘陵區，海拔高度為+125.3～+309.35m，相對高差184m左右。區內地勢中間高四周低，西部高東部低，沖溝發育，有利于地表水排泄。區內地表水系不發育，僅在井田北部邊界外有發源于嵩山南麓屬淮河水系的潁河，自西北向東南流過。此外，礦區內還有數條人工改造的河溪，僅在豐水期補給地下水和匯集地表水，形成季節性地表徑流。

2 含水巖組的劃分

按巖性、巖溶、裂隙發育特征、水力性質和富水程度，區域范圍內含水巖組自上而下分為四個含水巖組。

2.1 新生界松散及半固結孔隙裂隙含水巖組

由第四系的砂層、礫石層粘土、砂質粘土和新近系的礫巖、砂巖、泥巖組成，最厚達1000m以上，主要分布在山前平原區，具有西薄東厚的變化規律。含水層主要由第四系的砂層、礫石層和新近系礫巖及中、粗砂巖組成。第四系的富水性強于新近系，富水性具有極不均一的變化特征。

2.2 二疊系碎屑巖類裂隙含水巖組

由石千峰組、石盒子組和山西組的碎屑巖組成，含水層部分主要由各組段中的砂巖組成，根據與可采煤層的關系細分為七個含水段。除平頂山砂巖含水段富水程度中等外，其它各含水段富水性均較弱。

2.3 石炭系太原組碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組

由薄層石灰巖、燧石灰巖和砂巖組成，其中含石灰巖9～11層，厚度20.20～32.40m。灰巖呈狹長條帶出露，面積不大，巖溶裂隙較發育，且多分布在+300m標高，溶洞直徑0.2～1.0m，泉點極少，受巖溶裂隙發育影響，富水性極不均一，據區域資料單位涌水量0.00005～0.777L/（s·m），滲透系數0.0003～3.95m/d，礦化度0.218～0.649g/L，水化學類型主要為HCO3-Ca·Mg型或HCO3-K+Na型。

2.4 奧陶-寒武系碳酸鹽類巖溶裂隙含水巖組

由奧陶系石灰巖、上寒武系白云質灰巖及中寒武系張夏組石灰巖組成，厚達數百米以上，富含巖溶裂隙水，富水性極不均勻。地面裂隙溶洞多沿溝谷兩側及溪底發育，以標高+280～+300m最多，溶洞直徑0.4～3m左右。一般泉流量為0.24～3.5L/s，因斷層錯動形成的上升泉群流量較大可達28.5～68.5L/s。動態變化與降水密切相關，在巖溶淺埋區，富水性極不均一，據鉆孔抽水資料，單位涌水量0.0007～0.476L/（s·m），滲透系數0.0008～0.401m/d，礦化度0.332～0.578g/L，水化學類型主要為HCO3-Ca·Mg型和HCO3-Mg·Ca·Na型。

區域礦井調查資料表明，二1煤層生產礦井的直接充水水源主要為石炭系太原組上段石灰巖巖溶裂隙含水層的巖溶裂隙水，其次為二1煤層頂板砂巖含水層的裂隙水。而奧陶-寒武系碳酸鹽巖類巖溶含水巖組中的巖溶水是礦井充水的間接充水水源，一般情況下對煤層開采無影響；但在導水斷層影響下或隔水層薄弱處，易發生突水，其后果十分嚴重，往往造成重大的淹井事故。如新峰一礦的多次淹井和新龍礦最近一次的突水淹井，其突水水源均來自于寒武系巖溶水。

3 巖溶地下水的動態特征

巖溶地層自西部山區接受大氣降水補給后，大部分以泉的形式沿山前斷裂帶集中排泄，部分繼續向深部運移至巖溶淺埋區或深埋區。在淺部巖溶含水層富水性強，受季節變化影響明顯，向深部富水性逐漸減弱，季節變化影響甚小。近幾年梁北井田受新龍礦長期對巖溶水的強排（1600m3/h），已改變了巖溶地下水的天然流場，形成以新龍礦為疏排中心的降落漏斗；四礦處在降落漏斗的影響范圍之內的弱逕流區內，巖溶地下水水位有一定幅度的下降，其中寒武系白云質灰巖含水層的水位由原來的+140.63m（0241孔），降至現在的+66.55m，降幅為74.08m。由此可見四礦巖溶地下水補給來源不足，礦井疏排以消耗靜儲量、降低含水層水頭壓力為主。

4 防治水措施

①認真貫徹執行水文地質規程和煤礦安全規程。②健全水文地質機構、工作制度和責任制。③加強礦井探放水。④合理留設防水煤柱。四礦以往開采歷史上，大斷層一側留設防水煤柱的寬度一般為50m，未發生過因防水煤柱寬度不夠而引發礦井突水的事故。建議沿虎頭山斷層應留設不小于50m寬的防水煤柱，以防不測。

參考文獻：

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