浅谈宁煤集团张家沟煤业煤矿开采水害防治.docVIP

浅谈宁煤集团张家沟煤业 煤矿开采水害防治 宁武张家沟煤业井田位于宁武煤田的中西部，汾河西侧，地貌形态为中低山区，地形切割强烈，沟谷纵横，地形复杂。宁武煤田面积3087KM2，资源量974.34亿吨。近年随着开拓范围不断扩大，开采深度向下延深，由于小煤矿众多，矿区各矿的水文地质条件日益复杂，多种水害类型逐渐显现。因此，矿区防治水任务日趋繁重，防治水工作，特别是老空水害防治工作在确保煤炭安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。 1.矿井概况 1.1矿井简述 张家沟煤业有限公司位于宁武县西马坊乡张家沟村南，行政区划属宁武县西马坊乡管辖，是山西宁武煤业集团五个煤业公司之一，井田面积2.7856平方公里，矿井保有储量2310万吨，设计井型为0.9MT/a；井田位于宁静向斜的中部，倾角为12°～29°的单斜构造，井田内批准开采的煤层有侏罗纪2号、3号煤层，两煤层平均间距36m，全井田划分为一个水平，即2号煤层为主水平，水平标高+1420m。3号煤层为辅助水平，与2号煤层联合开采，其中2号煤平均煤厚5.4米，局部有伪顶0～0.3米，直接顶为砂质泥或泥岩，老顶为中细-中粗砂岩，底板为泥岩或砂质泥岩；矿井采用斜井立井下山综合开拓。 1.2矿井水文地质 井田内出露地层有侏罗系天池河组、云岗组和大同组，第四系上更新统及全新统。 1.2.1含水层 第四系松散岩类含水层由第四系冲积物及残坡积物及第四系上更新统的含砾黄土组成，主要靠大气降水补给，补给有限。 侏罗系天池河组、云岗组和大同组主要含水层为砂岩，属裂隙含水类型，各含水层之间常有砂质页岩、泥岩和煤层等岩层，这些岩层隔水性强，各含水层之间水力联系弱，形成多层裂隙承压含水层。各含水层补给条件差，主要靠裂隙补给和第四系松散层潜水的渗透补给，富水性弱，地下水的径流受单斜蓄水构造的控制，排泄形式以生产矿井、泉为主。 1.2.2隔水层 井田内泥岩、粉砂质泥岩、煤层可视为相对隔水层，分布于云岗组和大同组地层中，3号煤层以下的泥岩、砂质泥岩隔水性能良好，厚度较厚有100～150m,起到阻隔三叠系延长组砂岩裂隙水的作用。2号煤层以上云岗组泥岩、砂质泥岩也为良好的隔水层，起层间隔水作用。 1.2.3地表水体调查 井田内没有河流、水渠、湖泊、积水区、山塘和水库等地表水体，井田内有一条由北西流向南东的季节性河流张家沟贯穿本井田，平时干涸无水，雨季为排洪通道。井田东部6km处有汾河流过，南面有西河。 1.2.4井泉调查 井田内在工业广场建一水井，其水源取至第四系松散孔隙含水层，水量也很丰富，可作为矿区生活及工业用水水源，根据山西省煤炭工业局综合测试中心2008年11月19日水质化验结果：第四系松散层孔隙水主要为HCO3—Ca型及HCO3—Na-K型水，总硬度(以CaCO3计)为161.16mg/L,PH值为7.75。井田内没有泉水出露。 2.张家沟煤业面临的主要水害 2.1顶板水水害 　　侏罗纪2、3号煤层开采直接充水水源为煤层顶板的天池河组、云岗组和大同组的砂岩含水层，属裂隙含水类型，各含水层之间常有砂质页岩、泥岩和煤层等岩层，这些岩层隔水性强，各含水层之间水力联系弱，形成多层裂隙承压含水层，且各含水层补给条件差，主要靠裂隙补给和第四系松散层潜水的渗透补给，富水性弱，地下水的径流受单斜蓄水构造的控制，因此，对煤层开采不会造成影响。在某些块段构造的向斜轴部附近水量可能相对集中，但一般水量有限，采取一定的防治水措施的情况下也不会形成水害事故。但作为煤层直接充水水源，煤层开采将完全揭露该含水层，由于该含水层水量相对丰富，对煤层开采将会造成大的影响，因此，在回采中必须采取物探、钻探和适当的防治水工程等措施，减少其对回采期间的影响，以保证煤层安全回采。但经过首采区开采对其揭露疏放后水量有所减少，开采过程中影响也相对减少。 2.2煤层小煤矿积水水害 底板水承压水主要指K2太灰水和O2奥灰水，该类含水层距开采煤层近千米，不存在带压开采现象，但井田生产和废弃小煤窑井口较多，据不完全统计有10多个，由于小煤窑边界不清，在采掘工程中很可能揭露小煤窑发生老窑突水，因此，小煤窑的边界控制是防治水非常重要的工作。 总的来看，上组煤开采水文地质条件比较简单，开采过程中形成水害的可能性不大。由于近年来小煤矿大量开采，且煤层有部分露头，埋藏较浅，塌陷后致使矿井水文条件复杂，因此，老窑积水防治水工作严峻，开采过程中要做好采取充分的防治水技术措施，以防发生重大水害事故。 3.张家沟煤业开采水害防治措施地质 1