矿井充水条件分析

如题所述

1.生产矿井充水概况

新峰矿务局一矿主要开采二1煤层,目前开采最低标高在-270m左右。正常情况下矿井水主要来源为底板太原组上段灰岩和下段灰岩岩溶裂隙水,顶板砂岩水次之。根据历年矿井突水记录分账资料,自1972年以来已发生大小突水达48次,详情见表62,造成多次采区被淹或淹井。2001年矿井涌水量为180~190m3/h,二28点突水后最大涌水量达770m3/h。注浆堵水后涌水量衰减,2002年5月以后为172~194m3/h;2005年10月19日东大巷扩砌处突水,也是建矿以来最大的一次突水,最大涌水量达38056m3/h,造成全矿淹井,经注浆堵水后稳定,涌水量为450m3/h。

2.矿井充水条件分析

(1)本矿历年矿井涌水量资料仅提供2001年以后数据。虽然不能完全反映历年情况,但从中也可以看出,雨季后期水量有所增大,即大气降水与矿井突水量为正相关关系。峰值滞后丰水期约2个月,说明大气降水是矿坑充水水源之一。

表6-2 矿坑涌、突水基本情况统计表

续表

(2)据统计资料,矿区内共有突水点48个,其中,老空水7个,占总次数14.6%;井筒1个,占总次数2.1%;顶板13个,占总次数27.1%;底板27个,占总次数56.3%(其中L7-8灰岩12个,占总次数25%;L1-4灰岩8个,占总次数16.7%;寒武系水+L1-4灰岩水5个,占总次数10.4%)。断层水3次(最大一次由其引起),裂隙水21次。由此可见,底板裂隙岩溶充水为主要充水水源,矿井充水通道为断层和裂隙,且以裂隙为主。

(3)从单点出水量看,出水点水量变化有以下特征:①开采初期-200m以浅水位较高,含水层弹性释放强度大,因此出水点水量大、水压高。如1972年1号点上段灰岩突水量最大为350m3/h,23天后减小到25m3/h,现在干枯;4号点最初60m3/h,后期衰减至2m3/h,突水量、水压都明显降低。②-200~-240m,因浅部长期开采排水,基本处于疏干状态,因而后期出水点水量比较小,且出水点水压不明显,如35,37,38号点等。对于全矿区来说,当开采水平进一步加大时,底板水压将会加大,在今后开采中,做好深水平新采区的探放水工作,以减缓初期水压、水量是很有必要的。

(4)从开采水平看,位于-160m以浅突水点有17个,其中老空水5个、井筒1个、断层引起寒武系突水点1个、顶板水3个、L7-8灰岩3个、L1-4灰岩4个。-160m以深突水点22个,其中老空水1个,井筒1个,断层引起寒武系突水点1个,顶板水5个,L7-8灰岩10个,L1-4灰岩4个。由此可以看出太原组灰岩突水点在-160m以深数量较大。就目前正常疏排而言,水压、涌水量等与开采水平呈正相关关系,但相关程度已经小于初期。随着地下水的大量疏排,含水层已经被大幅度降压或接近疏干,因此,矿井涌水量基本上由静储量和侧向补给组成。

(5)从平面分布情况看,出水点主要分布在:①大断层影响带,如+30回风巷在桐树张断层影响带发生的10号点寒武系灰岩突水,造成淹井事故;②小断层带,如2号,4号两个出水点;③地层产状褶曲变形处,如西部7,15等出水点和东部20,23等出水点;④靠近较大断层的转折或转弯、分支处,如F4转弯、分支处的11,12等出水点;⑤地层产状突然变陡带,如25,26等出水点;⑥采掘和开拓大巷的转折端或其附近,如1,2,4等出水点(图6-3)。

图6-3 水害重点防范区域图

由此可见,本矿区出水点的位置、数量与开采面积的大小关系不甚密切,一般发生在应力集中的张裂隙发育处。这也给今后开采时防止突水工作指出了参考方向,即主要突水点应在:

(1)各大正断层影响带。

(2)靠近断层的转折或转弯处,如东部魏庄正断层的南部地层随其转折。

(3)正断层的尖灭处和其他张裂隙发育处。如西部的马厂、桐树张、岳庄3条不同方向的正断层对顶尖灭处。

(4)煤层产状突然变陡处。

(5)采掘和开拓大巷的转折端或其附近。

综上所述,底板寒武系灰岩水和断层水是本矿矿坑突水的主要充水水源和导水通道。其突水特点是水压高、水量大而来势迅猛,对矿井危害大。另外,矿井长期疏排地下水,二1煤层顶板砂岩含水层-240m水平以上基本处于疏干状态。底板C3t含水层水压大幅下降,四采区-240m水平井下出水点水量15m3/h左右,三采区-240m水平井下出水点水量17m3/h左右,出水状态显示压力很小。

一般情况下,构造和采掘和开拓大巷的转折端,都是应力高度集中(或消散)地带,张性裂隙也都比较发育。这些地带为含水层提供了较好的含水空间及良好的导水通道,增大了底板突水的可能性。因此,这些地段是今后开采生产过程中矿井防治水工作的重点地段。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答