翠屏山煤礦水害防治措施初探

鐘能文

摘 要：文章通過對翠屏山煤礦開展野外和井下水文調查工作，收集礦井地質報告資料、礦井水文資料，分析翠屏山煤礦水害現狀，提出具體的水害防治措施。

關鍵詞：水文調查；水害現狀；防治措施

中圖分類號：TD743 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）14-0175-02

1 礦井概況

翠屏山煤礦于1976年建礦，1981年11月投產，現設計生產能力51萬t/a，采用平硐暗斜井開拓方式，現生產區域在三水平，共分兩個采區。礦井采用分區通風，水平集中排水，井口集中供風。礦井有完善的供電、通風、排水及提升運輸排矸系統。礦井采用分水平集中排水方式，二水平以上的涌水由201采區+200中央泵房集中排到+380主平峒自然流出，經沉淀處理后排放。

同時，為了緩解201采區+200水平中央水泵房抽水壓力，在201采區+245設立截流泵房，將201采區+245區段以上水直接排至+380主平峒自然流出，經沉淀處理后排放。三水平301采區和305采區的涌水由301采區±0水平中央泵房直接抽至+380主平峒自然流出，經沉淀處理后排放。

2 水害隱患分析

2.1 地表水水患分析

+380主井旁溝谷歷史最高洪水位為356.5 m，副井、風井均高于歷史最高洪水位。地表水體主要有黃坑河、冬料溪，主井、副井遠離黃坑河、冬料溪，暴雨季節山洪不會對礦井造成倒灌威脅。因此，地表水對礦井的影響小。

2.2 老空水隱患分析

據調查，翠屏山煤礦上部有35個小煤，上部小煤與翠屏山煤礦采空區構成流水通道，部分小煤與201采區+245等區段有貫通，老窯水會通過小煤與翠屏山煤礦采空區構成的流水通道潰入201采區各區段，構成水患威脅。

另外，翠屏山煤礦構造復雜，局部有進行小下山開采，會形成積水區。

2.3 鉆孔水患分析

根據原勘探地質報告，礦井及周邊80個鉆孔，當時多采用分段封孔，即在可采煤層、斷層破碎帶、含水層位置采用水泥砂漿封閉，其余地段采用濃泥漿封閉，封閉質量相對較好。據調查，礦井開采至鉆孔位置時沒有發生突水和涌水現象。2013年以來補勘的五個鉆孔，均采用全孔水泥漿封閉，封閉質量良好。

2.4 大氣降水水患分析

大氣降水是井田地下水的主要來源，是礦坑充水的主要因素。降水首先滲入補給第四系殘坡積層和基巖風化帶潛水，然后在重力作用下繼續滲入補給基巖承壓水，其主要補給通道是褶曲與斷裂所產生的裂隙帶，部分地段直接通過塌陷區滲入補給，雖然原有四處地面塌陷已治理好，但仍然存在新塌陷點的可能。最近，在大青坑附近發現一個未封閉的無證小窯，雨季時有大氣降水流入。東部灰巖水還接受黃坑溝的溝谷水的補給，西部灰巖水與龍巖盆地灰巖水關系密切。翠屏山煤礦2013年礦坑涌水量與大氣降水的關系圖，如圖1所示，可知，大氣降水對礦坑涌水量影響大，大氣降水對礦井水患危害性大。

2.5 斷層水患分析

礦井內斷裂構造發育，斷裂構造往往構成不均勻的充、導水帶，但大部分斷層帶膠結較好，兩側巖性致密，巖層富水性弱，且補給條件差，斷層導水性弱-中等。

2.5.1 F0斷層充導水性強

地表未出露，上盤為P1w、P1t1地層，下盤為P1q、P1w地層，上盤地層產狀多變，揉皺強烈，倒轉翻卷時有發生。

2013年以來補勘的五個鉆孔見F0斷層破碎帶均未發生漏水現象，原勘探的鉆孔揭露F0斷層破碎帶時發生嚴重漏水現象。F0斷層充導水性強。

2.5.2 F4斷層充導水性強

出露礦區東部，上盤為P1t3地層，下盤為P1w地層， 56-14號鉆孔施工中揭露F4斷層破碎帶發生巖芯掉塊、嚴重漏水現象，F4斷層深部切割了F0斷層，與棲霞組灰巖可能有水力聯系。F4斷層充導水性強。

2.5.3 F突斷層充導水性強

原地質報告沒有發現，本次調查發現，屬F0派生斷層，斷層產狀75 °∠45 °。派生斷層與F0斷層相交或切穿至棲霞灰巖，分析為導水斷層。

除以上三條斷層外，其余均為充導水性弱斷層。

2.6 巖溶水隱患分析

翠屏山煤礦位于龍巖盆地的東部山區，巖溶的發育程度和突水性符合龍巖盆地的規律性，即淺部及構造帶附近巖溶裂隙較發育，一般突水性中等，而深部及正常地段的巖溶裂隙發育較差或不發育，一般突水性弱，屬中等-弱的區。

棲霞灰巖大部分分布在煤系～文筆山組之下，深部灰巖整體作為北西高東南低，富水性不均勻，一般淺部強深部弱，屬不均勻巖溶裂隙含水巖組。由于F0斷層的影響，使深部灰巖與煤系可采煤層發生局部對口或接近，煤層開采時即成為充水含水巖組。

2014年6月12日翠屏山煤礦309采區-40車場掘進迎頭發生突水，突水水量400 m3/h，目前被淹井巷水面水位為±0 m水平，突水水量穩定在360 m3/h，水流經±0 m水平井巷排入±0 m水倉，并經水泵抽排至地面井口。2014年9月，±0水平擋水墻建成，擋水墻水頭壓力保持在2.90 MPa。經分析論證，該突水原因為巷道揭露與深部巖溶水相通的斷層破碎帶所致，說明深部灰巖局部巖溶發育，礦井受巖溶水威脅。

3 礦井防治水措施

從以上分析可知，翠屏山煤礦是一個水患較嚴重的礦井，主要的水患威脅有：大氣降水隱患威脅、老空水隱患威脅、巖溶水隱患威脅。

3.1 大氣降水的防治措施

①做好大青坑防水工程。近年來，礦井投入100多萬元，通過鋪人工河床的方式，對塔后、大青坑的防水工程進行了修筑，對原有的防水墻、護坡等工程進行加固，并沿地表塌陷區高處設置截流水溝，有效地將水引出塌陷區，防止大氣降雨、山坡積水沿塌陷區水滲入到井下。

②做好平時、特別是暴雨期間的地表巡查，并對雨量、水量等原始資料進行認真收集，加強對一些平時難以發現的塌陷區的巡查力度，及時發現新的塌陷區、地裂縫等并進行治理。

③加強小窯巡查，把巡查情況及時上報有關地方政府監管部門，制止小窯破壞翠屏山煤礦地表露頭煤柱的行為。

3.2 老空水的防治措施

①加強小窯巡查力度，查明積水老塘和廢棄井巷，并建立臺帳；積水區及時在采掘工程圖上標明其最洼點的具體位置和積水外緣標高，圈出積水老空區的警戒線；一旦發現有小煤越界開采，請求地方政府及時采取措施，關閉超層越界非法開采的小窯。

②開采過程中，督促相鄰礦井落實安全協議，嚴格按《煤礦防治水規定》各留足20 m保安煤柱。

③在下水平開采時，應先了解上水平及其周圍的開采情況，把有關的水文資料標注在井上下對照圖和采掘工程平面圖上，并對有無下山開采或可能造成積水等情況進行分析研究和判斷，制定相應的防治措施，做好防范工作。

④對201采區+245、+290等區段老巷進行維修，疏通積水，對小煤采動造成的積水下滲進行攔截治理，減輕+200泵房的排水壓力。

3.3 巖溶水的防治措施

①礦井范圍內F0斷層下盤均為棲霞組（P1q）灰巖，F0斷層既是灰巖頂界面又是導水斷層面，礦井要根據最新的資料，在采掘工程平面圖上劃定警戒線、探水線和禁采線來指導生產，嚴禁開采防隔水煤巖柱，并嚴格堅持探放水原則。

②對±0 m及以下水平巷道進行底板定期觀測，觀測有無變形、隆起，有無滲水、涌水，若底板發生變化應立即進行分析治理，防止灰巖承壓水突破底板造成涌水。加強地質構造分析，進一步搞清礦井構造，做好預測預報，防止灰巖承壓水通過F0派生斷層涌入工作面造成透水事故。

③在第四水平開采過程中，要做好水文地質補充調查，通過施工水平鉆等，進一步控制F0斷層的產狀和位置，為留設煤柱提供新的依據，盡量減少煤柱損失，確保安全開采。

4 結 語

翠屏山煤礦是水害較嚴重的礦井，本文通過對翠屏山煤礦水害現狀進行分析，提出具體的水害防治措施，為今后更好地開展礦井防治水工作打下基礎。

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