论文部分内容阅读
1 矿井简介
山东省三河口矿业有限责任公司位于山东省滕县煤田南部，西北距微山县县城约6km，行政区划隶属于济宁市微山县付村乡管辖。主要可采煤层五层，即山西组3上、3下煤层，太原组12下、14、16煤层。矿井水文地质类型为中等。
2 对矿井开采受水害影响程度的评价
2.1 矿井充水因素分析
（一）涌水量与大气降水、地表水及第四系上含水层段水的关系
第四系中部有5.95～30.42m厚的隔水层段，其中粘土类1～5层，平均厚度13.99m，广布全区。据63-23号钻孔土工试验资料分析，塑性指数19.5～24.4，为良好的隔水层段，隔离了上、下含水层段的水力联系。
矿井涌水量与大气降水、地表水无水力联系，据2009年矿井涌水量与降雨量资料（图5-4-1），可明显看出上述结论。
（二）开采3煤层的充水因素
3煤层直接充水含水层主要是其顶、底板砂岩含水层，其“两带”高度内的顶板砂岩为直接充水含水层，区域主要含水层侏罗系砾岩由于距3煤层间距较大，正常情况下不会受开采活动的影响而对矿井充水。选用GB12719-91附录F冒落带导水裂隙带最大高度经验公式对3上煤层的“两带”高度进行计算，煤层厚度计算采用值1.39～7.05m，根据三河口煤矿的实际开采情况，分层开采高度为2.20m，“两带”高度值42.09～81.49m，“两带”高度内的砂岩均为开采3上煤层时的直接充水含水层，3上煤层顶板砂岩厚度为18.58～51.58m，平均厚32.06m。3下煤层顶板砂岩厚度为1.75～36.89m，平均厚8.31m。据井田内及邻区七五老区、许楼井抽水试验资料，其富水性较弱，矿井涌水量不大。
公式：H=100M/（2.4n+2.1）+11.2
式中：M为累计采厚（m），n为煤分层数
据滕县煤田资料，三灰对3煤层的充水主要是通过构造因素及巷道开拓揭露出水，三灰充水的主要特点是初揭水量较大，以静储量为主，随出水时间延长其水量减小，水位下降直至疏干。据生产开采实际情况及邻近矿井生产资料，只要防治水措施得当，三灰在正常情况下不会对开采3煤层造成底鼓威胁。
底部三灰距3上煤层平均55.83m。在
有一定影响较。采空区积水主要对沿空掘进巷道造成威胁，稍有不慎就可能形成水灾，另外在三、四采区3煤开采区，断层发育，由于断层的错动，使强含水层与煤系含水层对口接触或间距变小，当采掘活动破坏其自然平衡时而引起突水。为此，今后应切实抓好以下几项矿井防治水工作。
（一）顶板水的预防和处理
3煤局部地段受断层发育影响，富水性较好，涌水量大，对回采工作面影响较大，因此，应抓好顶板突水的预防和处理，其措施是：
1、当工作面顺槽施工完毕后，开展井下物探，查清3煤顶部含水层的富水范围及富水性；
2、开展井下钻探。在工作面顺槽中向预测的富水区施工钻孔，超前疏放水，降低工作面回采中的涌水峰值；
3、增施排放水工程。由于矿井采用全煤巷道布置工作面，无岩集巷，无法施工放水孔，为减轻工作面排水压力，增大抗灾抢险能力，在相邻两工作面低洼点间沿煤层施工泄水巷，并安装排水系统。可在顺槽施工同时施工泄水巷，在工作面生产前根据预计的涌水量安装排水系统。
3煤顶底部砂岩富水性不均匀，在断层及断层带附近裂隙发育，富水性相对较好，并可能与其它水源连通，将给开采造成一定的影响。因此，应继续开展构造规律的研究，加强3煤顶底部砂岩富水性探测。
（二）认真开展老空水探放工作
随着矿井采掘活动范围的扩大，3上煤的回采，造成老空区积水地点逐步增多，回采3下煤时老空水成为最大的水害隐患。三采区南翼回采3下煤时，必须高度重视老空水的威胁，认真分析，超前探放，防止工作面掘进或回采过程老空水突然涌出，造成水害事故。
老空区积水处理措施是：
1、坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，认真分析积水范围及积水量，搞好探放水施工设计；
2、严格按设计施工，抓好工程质量验收和放水观测；
3、健全排水系统，确保将水排出；
4、抓好施工、观测、排水等环节安全工作。
（三）断层水防治工作
钻探资料表明，断层在天然状态下多数不含水和不导水。落差大于20m的断层均按规定留设煤柱。但是，由于断层的富水性和导水性受各种因素的影响，不能排除在某些层位和部位具有一定的富水性和导水性，在采动条件作用下发生变化。严防断层采动滞后活化导水。因此，应加强断层及其富水性和导水性的探测和研究。
（四）周边矿井积水调查
继续加强相邻矿井开采和积水情况调查，发现问题，及时协商解决，确保井田边界隔离煤柱完整，防止相邻矿井采空区积水因矿井隔离煤柱被破坏而溃水的事故发生。
（五）开展封闭质量不良钻孔导水性研究
本井田封闭不良的钻孔较多，对井田的水文地质条件的影响如何尚不清楚，建议开展封闭质量不良钻孔的导水性研究，以便有针对性地采取防范措施。
（六）加强防治水技术研究和科研攻关，推广使用防治水技术、新装备和新工艺，提高防治水工作的科技水平。
山东省三河口矿业有限责任公司位于山东省滕县煤田南部，西北距微山县县城约6km，行政区划隶属于济宁市微山县付村乡管辖。主要可采煤层五层，即山西组3上、3下煤层，太原组12下、14、16煤层。矿井水文地质类型为中等。
2 对矿井开采受水害影响程度的评价
2.1 矿井充水因素分析
（一）涌水量与大气降水、地表水及第四系上含水层段水的关系
第四系中部有5.95～30.42m厚的隔水层段，其中粘土类1～5层，平均厚度13.99m，广布全区。据63-23号钻孔土工试验资料分析，塑性指数19.5～24.4，为良好的隔水层段，隔离了上、下含水层段的水力联系。
矿井涌水量与大气降水、地表水无水力联系，据2009年矿井涌水量与降雨量资料（图5-4-1），可明显看出上述结论。
（二）开采3煤层的充水因素
3煤层直接充水含水层主要是其顶、底板砂岩含水层，其“两带”高度内的顶板砂岩为直接充水含水层，区域主要含水层侏罗系砾岩由于距3煤层间距较大，正常情况下不会受开采活动的影响而对矿井充水。选用GB12719-91附录F冒落带导水裂隙带最大高度经验公式对3上煤层的“两带”高度进行计算，煤层厚度计算采用值1.39～7.05m，根据三河口煤矿的实际开采情况，分层开采高度为2.20m，“两带”高度值42.09～81.49m，“两带”高度内的砂岩均为开采3上煤层时的直接充水含水层，3上煤层顶板砂岩厚度为18.58～51.58m，平均厚32.06m。3下煤层顶板砂岩厚度为1.75～36.89m，平均厚8.31m。据井田内及邻区七五老区、许楼井抽水试验资料，其富水性较弱，矿井涌水量不大。
公式：H=100M/（2.4n+2.1）+11.2
式中：M为累计采厚（m），n为煤分层数
据滕县煤田资料，三灰对3煤层的充水主要是通过构造因素及巷道开拓揭露出水，三灰充水的主要特点是初揭水量较大，以静储量为主，随出水时间延长其水量减小，水位下降直至疏干。据生产开采实际情况及邻近矿井生产资料，只要防治水措施得当，三灰在正常情况下不会对开采3煤层造成底鼓威胁。
底部三灰距3上煤层平均55.83m。在
有一定影响较。采空区积水主要对沿空掘进巷道造成威胁，稍有不慎就可能形成水灾，另外在三、四采区3煤开采区，断层发育，由于断层的错动，使强含水层与煤系含水层对口接触或间距变小，当采掘活动破坏其自然平衡时而引起突水。为此，今后应切实抓好以下几项矿井防治水工作。
（一）顶板水的预防和处理
3煤局部地段受断层发育影响，富水性较好，涌水量大，对回采工作面影响较大，因此，应抓好顶板突水的预防和处理，其措施是：
1、当工作面顺槽施工完毕后，开展井下物探，查清3煤顶部含水层的富水范围及富水性；
2、开展井下钻探。在工作面顺槽中向预测的富水区施工钻孔，超前疏放水，降低工作面回采中的涌水峰值；
3、增施排放水工程。由于矿井采用全煤巷道布置工作面，无岩集巷，无法施工放水孔，为减轻工作面排水压力，增大抗灾抢险能力，在相邻两工作面低洼点间沿煤层施工泄水巷，并安装排水系统。可在顺槽施工同时施工泄水巷，在工作面生产前根据预计的涌水量安装排水系统。
3煤顶底部砂岩富水性不均匀，在断层及断层带附近裂隙发育，富水性相对较好，并可能与其它水源连通，将给开采造成一定的影响。因此，应继续开展构造规律的研究，加强3煤顶底部砂岩富水性探测。
（二）认真开展老空水探放工作
随着矿井采掘活动范围的扩大，3上煤的回采，造成老空区积水地点逐步增多，回采3下煤时老空水成为最大的水害隐患。三采区南翼回采3下煤时，必须高度重视老空水的威胁，认真分析，超前探放，防止工作面掘进或回采过程老空水突然涌出，造成水害事故。
老空区积水处理措施是：
1、坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，认真分析积水范围及积水量，搞好探放水施工设计；
2、严格按设计施工，抓好工程质量验收和放水观测；
3、健全排水系统，确保将水排出；
4、抓好施工、观测、排水等环节安全工作。
（三）断层水防治工作
钻探资料表明，断层在天然状态下多数不含水和不导水。落差大于20m的断层均按规定留设煤柱。但是，由于断层的富水性和导水性受各种因素的影响，不能排除在某些层位和部位具有一定的富水性和导水性，在采动条件作用下发生变化。严防断层采动滞后活化导水。因此，应加强断层及其富水性和导水性的探测和研究。
（四）周边矿井积水调查
继续加强相邻矿井开采和积水情况调查，发现问题，及时协商解决，确保井田边界隔离煤柱完整，防止相邻矿井采空区积水因矿井隔离煤柱被破坏而溃水的事故发生。
（五）开展封闭质量不良钻孔导水性研究
本井田封闭不良的钻孔较多，对井田的水文地质条件的影响如何尚不清楚，建议开展封闭质量不良钻孔的导水性研究，以便有针对性地采取防范措施。
（六）加强防治水技术研究和科研攻关，推广使用防治水技术、新装备和新工艺，提高防治水工作的科技水平。