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摘 要:矿井涌水量一直是煤矿安全的一个重大隐患,也是煤矿开发的重要技术条件之一,對煤田进行经济评估、设计和制定采掘方案、确定防治水措施以保障煤矿安全生产具有重大意义。本文以下石节煤矿为例,在分析该矿井实测涌水量基础上,对该矿井涌水量特征及影响因素进行分析,探讨矿井涌水量变化规律,为该矿井水害防治及安全生产提供可靠的依据。
关键词:涌水量;下石节煤矿;水害防治
一、前言
下石节煤矿隶属陕西陕煤铜川矿业有限公司管辖,为国有大型煤炭企业,是全国100对高产高效矿井之一。煤矿位于陕西省铜川市耀州区瑶曲镇,井田面积12.3189km2。矿井1976年7月开始试采,1980年2月正式投产,至今已有42年的生产历史。期间经历过多次改造,目前核定生产能力185万吨/年。井田内含(隔)水层在空间呈现相间分布的特点,含水层自上而下有第四系含水层,洛河砂岩含水层,宜君砾岩含水层,直罗组及延安组中上部砂岩含水层,延安组3-2煤层底板至4-2煤层底板间砂岩与煤层含水层,三叠系含水层。
二、矿井充水水源
煤矿充水水源主要有大气降水、地表水、老窑积水、老空积水、含水层水、井下工业用水;大气降水、河流水及老窑水主要影响浅部含水层,井下工业用水量小,只要做好疏、排、防措施,均不会给井下造成较大的威胁,一般不构成矿井主要充水水源。而含水层水与老空积水分布比较普遍,是矿井充水的主要因素与来源,但一般涌水量不会太大。
三、矿井涌水量特征分析
根据对矿井1988年至2018年以来(1994年至1997年资料缺失)涌水量数据的统计数据表明(图1),矿井涌水量变化趋势可分为三个阶段,即1988年至2005年的涌水量下降阶段、2006年至2015年的涌水量上升阶段、2016年至今的涌水量下降阶段,影响矿井涌水量变化的原因主要为采煤的方法、开采条件及地质条件的差异。建井初期矿井产量较低,炮采工作面富水性变差,矿井涌水量整体呈下降趋势;2006年以来,随着综采、综放采煤工艺的推广及应用以及大跨度工作面及中深部向斜构造的影响,矿井涌水量呈递增趋势;自2016年以来,矿井主要向深部开拓,因受水文地质条件的限制,深部含水层的富水性较差、地下水径流滞缓,且受向斜上山一侧的影响,矿井涌水量呈逐渐下降趋势。
自2015年以来,矿井涌水量正常为170~200m?/h,最大涌水量为355.5m?/h(2015年11月),矿井平均涌水量为210.7m?/h(表1)。
2007年11月23日矿井新建2号回风斜井与暗风井贯通,因2号回风斜井穿过洛河组砂岩含水层,井筒涌水量一度最大达60 m?/h,目前水量仍维持在20 m?/h左右。
图1 矿井历年涌水量变化趋势图
2018年矿井涌水量介于170~180m?/h间,平均176.5m?/h,其中2018年最大涌水量达到222.4 m?/h。
涌水量构成方面,以矿井涌水量最大月份为例,包括井巷涌水量为30m?/h,占总涌水量的13%;浅部采空区涌水量为42.7m?/h,占总涌水量19%;中深部采空区涌水量为61.6m?/h,占总涌水量的27.7%;225采空区涌水量为83m?/h,占总涌水量的37.3%,回采工作面涌水量为10~45m?/h,占总涌水量的5~20%;掘进巷道涌水量5m?/h,占总涌水量的2.2%。目前,矿井井巷涌水、浅部采空区及中深部采空区涌水、掘进涌水均相对稳定,稳定涌水量约为140m?/h,而近期开采形成采空区和回采工作面涌水量较不稳定。
四、结语
(1)矿井涌水量变化趋势可分为三个阶段,即1988年至2005年的涌水量下降阶段、2006年至2015年的涌水量上升阶段、2016年至今的涌水量下降阶段。
(2)在煤矿开采过程中,煤矿应重点探明矿区内向斜构造与煤层顶板含水层的厚度,并且依据地质条件严格控制煤炭产量,以确保安全生产。
参考文献
[1]施龙青,曲兴玥,邱梅,高卫富.小屯煤矿开采7煤充水因素分析及涌水量预测[J].煤炭技术,2018.
[2]李光庆.下石节井田煤层厚度变化成因分析[J].陕西煤炭,2014.
[3]武超,武忠山,刘凯祥.下石节煤矿矿井水文地质类型报告 [R].西安科技大学,2019.
[4]王兆丰,李青松,杨利平,刘军.下石节矿综放工作面上覆岩层位移冒落带高度确定的研究[J].2007.
[5]陈书客,崔萌,宋少秋.浅埋煤层矿井涌水量预测-以山西下梨园煤矿为例[J].矿产勘查,2018.
[6]张博龙.杭来湾煤301盘区矿井涌水量变化特征及来源分析[D].西安科技大学,2019.
作者简介:
王道正(1990-),性别,男,山东省聊城市人,学历:硕士研究生,专业:建筑与土木工程。
关键词:涌水量;下石节煤矿;水害防治
一、前言
下石节煤矿隶属陕西陕煤铜川矿业有限公司管辖,为国有大型煤炭企业,是全国100对高产高效矿井之一。煤矿位于陕西省铜川市耀州区瑶曲镇,井田面积12.3189km2。矿井1976年7月开始试采,1980年2月正式投产,至今已有42年的生产历史。期间经历过多次改造,目前核定生产能力185万吨/年。井田内含(隔)水层在空间呈现相间分布的特点,含水层自上而下有第四系含水层,洛河砂岩含水层,宜君砾岩含水层,直罗组及延安组中上部砂岩含水层,延安组3-2煤层底板至4-2煤层底板间砂岩与煤层含水层,三叠系含水层。
二、矿井充水水源
煤矿充水水源主要有大气降水、地表水、老窑积水、老空积水、含水层水、井下工业用水;大气降水、河流水及老窑水主要影响浅部含水层,井下工业用水量小,只要做好疏、排、防措施,均不会给井下造成较大的威胁,一般不构成矿井主要充水水源。而含水层水与老空积水分布比较普遍,是矿井充水的主要因素与来源,但一般涌水量不会太大。
三、矿井涌水量特征分析
根据对矿井1988年至2018年以来(1994年至1997年资料缺失)涌水量数据的统计数据表明(图1),矿井涌水量变化趋势可分为三个阶段,即1988年至2005年的涌水量下降阶段、2006年至2015年的涌水量上升阶段、2016年至今的涌水量下降阶段,影响矿井涌水量变化的原因主要为采煤的方法、开采条件及地质条件的差异。建井初期矿井产量较低,炮采工作面富水性变差,矿井涌水量整体呈下降趋势;2006年以来,随着综采、综放采煤工艺的推广及应用以及大跨度工作面及中深部向斜构造的影响,矿井涌水量呈递增趋势;自2016年以来,矿井主要向深部开拓,因受水文地质条件的限制,深部含水层的富水性较差、地下水径流滞缓,且受向斜上山一侧的影响,矿井涌水量呈逐渐下降趋势。
自2015年以来,矿井涌水量正常为170~200m?/h,最大涌水量为355.5m?/h(2015年11月),矿井平均涌水量为210.7m?/h(表1)。
2007年11月23日矿井新建2号回风斜井与暗风井贯通,因2号回风斜井穿过洛河组砂岩含水层,井筒涌水量一度最大达60 m?/h,目前水量仍维持在20 m?/h左右。
图1 矿井历年涌水量变化趋势图
2018年矿井涌水量介于170~180m?/h间,平均176.5m?/h,其中2018年最大涌水量达到222.4 m?/h。
涌水量构成方面,以矿井涌水量最大月份为例,包括井巷涌水量为30m?/h,占总涌水量的13%;浅部采空区涌水量为42.7m?/h,占总涌水量19%;中深部采空区涌水量为61.6m?/h,占总涌水量的27.7%;225采空区涌水量为83m?/h,占总涌水量的37.3%,回采工作面涌水量为10~45m?/h,占总涌水量的5~20%;掘进巷道涌水量5m?/h,占总涌水量的2.2%。目前,矿井井巷涌水、浅部采空区及中深部采空区涌水、掘进涌水均相对稳定,稳定涌水量约为140m?/h,而近期开采形成采空区和回采工作面涌水量较不稳定。
四、结语
(1)矿井涌水量变化趋势可分为三个阶段,即1988年至2005年的涌水量下降阶段、2006年至2015年的涌水量上升阶段、2016年至今的涌水量下降阶段。
(2)在煤矿开采过程中,煤矿应重点探明矿区内向斜构造与煤层顶板含水层的厚度,并且依据地质条件严格控制煤炭产量,以确保安全生产。
参考文献
[1]施龙青,曲兴玥,邱梅,高卫富.小屯煤矿开采7煤充水因素分析及涌水量预测[J].煤炭技术,2018.
[2]李光庆.下石节井田煤层厚度变化成因分析[J].陕西煤炭,2014.
[3]武超,武忠山,刘凯祥.下石节煤矿矿井水文地质类型报告 [R].西安科技大学,2019.
[4]王兆丰,李青松,杨利平,刘军.下石节矿综放工作面上覆岩层位移冒落带高度确定的研究[J].2007.
[5]陈书客,崔萌,宋少秋.浅埋煤层矿井涌水量预测-以山西下梨园煤矿为例[J].矿产勘查,2018.
[6]张博龙.杭来湾煤301盘区矿井涌水量变化特征及来源分析[D].西安科技大学,2019.
作者简介:
王道正(1990-),性别,男,山东省聊城市人,学历:硕士研究生,专业:建筑与土木工程。