關(guān)于對(duì)白家溝煤業(yè)陵足溝地表水患的治理

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（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(xì)走訪調(diào)查、分析、推斷，淹沒(méi)了陵足溝礦井(已關(guān)閉)。因原陵足溝礦井正處于該段陵足溝河道下方，整個(gè)陵足溝礦2+3、4 號(hào)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(cè)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(yán)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(shí)可能會(huì)造成白家溝煤業(yè)礦井全部被淹，到時(shí)治理更難。故現(xiàn)在從該段地表開(kāi)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(jì)沖積層，開(kāi)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(cè)確定。本次施工采用“邊探測(cè)邊施工”方式進(jìn)行。對(duì)于地面坍塌明顯或已圈定的采空區(qū)，開(kāi)挖至證明無(wú)空洞，已密實(shí)，留下做河道密實(shí)及防滲水層深度即可；對(duì)于地面坍塌不明顯或已圈定不是采空區(qū)的地點(diǎn)，須進(jìn)行探測(cè)，如發(fā)現(xiàn)有空洞（空巷），須開(kāi)挖填埋；如沒(méi)有空洞（空巷），則不必開(kāi)挖，利用其實(shí)體煤層，使得“擋水墻”成為連續(xù)的封閉體。且上述開(kāi)挖深度均不得超過(guò)4號(hào)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(kāi)挖最深處寬度不得超過(guò)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(biāo)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(zhǎng)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(kāi)采面積較小，開(kāi)采2+3、4 號(hào)煤層時(shí)間長(zhǎng)達(dá)13年，開(kāi)采情況不明，治理區(qū)內(nèi)2+3、4號(hào)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(hào)煤層陵足溝地表水患。

土建施工方案：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(zhǎng)度50m，終了臺(tái)階高度。首挖區(qū)開(kāi)挖臨時(shí)外排土場(chǎng)在其東部無(wú)名溝坡上（見(jiàn)圖1）。

施工方法：由于河道底板巖土層相對(duì)松軟，施工盡量采用挖機(jī)、裝載機(jī)，進(jìn)行震動(dòng)、挖填施工，必要時(shí)可進(jìn)行淺孔爆破。但裝藥量必須嚴(yán)格控制，以松動(dòng)巖土層，不震落周邊巖土為原則。

根據(jù)施工期間探測(cè)確定深度范圍。本次施工采用“邊探測(cè)邊施工”方式進(jìn)行。對(duì)于地面坍塌明顯或已圈定的采空區(qū)，開(kāi)挖至證明無(wú)空洞，已密實(shí)，留下做河道密實(shí)及防滲水層深度即可；對(duì)于地面坍塌不明顯或已圈定不是采空區(qū)的地點(diǎn)，須進(jìn)行探測(cè)，如發(fā)現(xiàn)有空洞（空巷），須開(kāi)挖填埋；如沒(méi)有空洞（空巷），則不必開(kāi)挖。但上述開(kāi)挖深度均不得超過(guò)4 號(hào)煤層底板深度。為了便于寬度10m 溝下“擋水墻”的施工，開(kāi)挖最深處寬度不得超過(guò)20m。“擋水墻”須靠近西部溝底施工。空巷及破碎冒落區(qū)等的處理，需按照所在挖填平臺(tái)，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)情況及時(shí)進(jìn)行，“隨挖隨填”，預(yù)防下雨洪水灌入礦井，造成人為災(zāi)害。

施工順序：臨時(shí)外排土場(chǎng)只為首采區(qū)服務(wù)。首挖區(qū)完成后，挖填埋順序依此由北向南推進(jìn)，排土場(chǎng)轉(zhuǎn)為內(nèi)排，最后將臨時(shí)排土場(chǎng)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(gòu)買(mǎi)，所需黃土，在征得當(dāng)?shù)卣⒋迩f同意情況下就地取材，施工順序詳見(jiàn)圖2。

圖2 施工順序示意圖

施工由北向南推進(jìn)，“連續(xù)擋水墻”及時(shí)施工，內(nèi)排碎石摻填黃土，及時(shí)回填所挖河道至原有標(biāo)高，使河道隨時(shí)保持暢通。施工挖填區(qū)底部總有50m 長(zhǎng)、寬20m場(chǎng)地，供及時(shí)處理已暴露的2+3號(hào)煤層及4號(hào)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(yùn)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(zhǎng)順沿溝底揭露的冒落帶或空洞（空巷）長(zhǎng)度。分兩層，最下層為37 灰土夯實(shí)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(kāi)挖的區(qū)域，均為混合壓實(shí)層，其采用土加開(kāi)挖所采出的碎石，土∶碎石=1∶1，混合壓實(shí)。混合壓實(shí)層地面標(biāo)高至原有河道標(biāo)高為止，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。“連續(xù)擋水墻”中37灰土夯實(shí)層、混合壓實(shí)層標(biāo)準(zhǔn)均按相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

施工結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：開(kāi)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(guān)規(guī)定恢復(fù)原標(biāo)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(shí)按照建設(shè)項(xiàng)目施工順序，編制“施工組織設(shè)計(jì)”或“作業(yè)規(guī)程”后進(jìn)行。

本區(qū)陵足溝地表水已發(fā)生過(guò)灌井事故，嚴(yán)防雨季避免開(kāi)挖造成人為的水患事故，本“治理方案”規(guī)定施工期須避開(kāi)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(yùn)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(shè)備及人員墜落的次生災(zāi)害；采場(chǎng)和排土場(chǎng)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(yīng)在做好管理維護(hù)的同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作，消除隱患，保證施工設(shè)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(yīng)采取分段裝藥,預(yù)裂爆破措施,保證工業(yè)場(chǎng)地各建筑物的安全。防止挖掘機(jī)“三條腿作業(yè)”，最大限度地發(fā)揮設(shè)備效率，應(yīng)切實(shí)提高工程質(zhì)量，必要時(shí)用前裝機(jī)配合。采場(chǎng)移動(dòng)坑線冬季下雪易滑,應(yīng)用大馬力履帶推土機(jī)清理。