周边重组煤矿停排水后老空水害分析与防治.pdf
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1、2 0 1 2年第 1 1 期 中州煤炭 总第2 0 3期 周 边重组煤矿停 排水后老 空水害分析与防治 徐 洪涛 , 黄 金。 , 刘 新杰 ( 1 中国平煤神马 集团 许平煤 业公 司, 河 南 平顶 山4 6 7 0 0 0; 2 中国平煤神马集 团 夏店矿 , 河南 汝州4 6 7 5 0 0 ) 摘要 : 大庄矿周边重组煤矿停排水 后, 原重组煤矿老 空水 通过不 同形 式进入 大庄矿 , 给矿井安全 生产 带来威 胁。通过 对大庄矿老 空水害分析 , 探 明 了周边老 空水 的补给通道、 补给量 , 制订 了强排措施和防溃水预案 , 确 保 了矿井的安全生产。 关键词 : 重组煤矿
2、 ; 老空水害 ; 过水通道 ; 涌水量 ; 防治水 中图分类 号 : T D 7 4 5 2 文献标志码 : B 文章编号 : 1 0 0 3 0 5 0 6 ( 2 0 1 2 ) 1 1 0 0 9 7一O 3 大庄 矿位 于 平顶 山市 石 龙 区境 内 的韩 梁 矿 区 , 目前 已经进入残采阶段 。矿井剩余可采储量约 1 8 0 万 t , 生产 区域 主要 集 中在 己一 采 区 煤 柱 、 己三采 区 煤柱和 己 四采 区煤 柱 , 目前 生 产 能力 4 5万 t a 。 2 0 0 9年 以来 , 根据 河南省人 民政 府印发关 于加 强 煤矿安全生产若干规定、 河南省人
3、民政府关于批 转省煤炭企业兼并重组实施意见 的通知 等文件要 求 , 韩梁 矿 区的重 组煤 矿陆 续关 闭或停 止 通风 排水 。 韩梁 矿 区矿 井 数 量 最 多 时达 到 1 0 0 0多对 , 此次 重 组前 为 6 0多对, 这些煤 矿经过几 十年的大规模 开 采 , 矿井边界煤柱均遭到了不同程度破坏 , 井下采空 区完全 处于 连 通状 态 。 这些 煤 矿 停 止 通 风 排水 后 , 原 老空 水积 水将 不 断增 加 , 并 通过 不 同形 式 的 过 水 通道进入周边大矿 , 严重影响周边大矿的安全生产 。 大 庄矿 位于 韩梁 矿 区 西部 , 煤层 埋 深 正 处 于
4、 该 区 域 的较低 位置 , 最低 点 为 一1 7 0 m, 是 受 韩 梁 矿 区 老 空 水害威胁最大的矿井。对韩梁矿区老空水害进行分 析 预计 , 并采 取有 效措 施进 行 防治 , 对确 保大 庄矿 安 全 生产 意义 重大 。 1 过 水通道分 析及涌水量预测 1 1过水通 道 分析 重组煤矿停止排水后 , 老空积水将通过矿井间 的破坏 煤柱 进入 大庄 矿 。根据 大庄 矿水 文地 质 图和 采掘工程平面图进行分 析: 大庄矿北部与高庄矿相 邻 , 高庄矿二 煤层埋藏相对较深 , 两矿之 间防水煤 柱保护 良好 , 且有断层阻水 , 高庄矿附近的重组煤矿 收 稿 日期 : 2
5、 0 1 2一l 0一 O 7 作者简介 :徐洪 涛 ( 1 9 7 4 一 ) , 男 , 河南 平顶 山人 , 工程师 , 1 9 9 6年毕 业于 中国矿业大学 , 现任许平煤业地测处副处长 。 老空 水不 会进 入 大庄 矿 ; 大 庄 矿 西 部 为青 草 岭 隔水 逆 断 层 外部 煤 层 不 可 采 , 不 会 有 老空 水 进 入 。 因 此 , 能使重组煤矿老空水进人大庄矿的过水通道主 要在大庄矿东部和南部 , 另外 , 大庄矿井 田范围内的 重组煤矿老空水也会进入大庄矿。大庄矿东南部边 界 为老 沟逆 断层 , 该 断层 落差 0 9 0 m, 正 常情 况 下 可起到阻水
6、作用 , 外部老空积 水不会进入大庄矿 。 但 由于小 煤矿 乱采 乱挖 , 越界 开采 严重 , 断层 上下 盘 通过 井筒 、 老 巷导 通 , 已经 完 全 不 能起 到 阻 水作 用 。 经过分析 , 大庄矿东部有 3个通道可以导通韩梁矿 区的老空积水 : 通过伟煤煤业附近的一个废弃井 筒进入。该井筒贯穿老沟逆断层上下盘煤层 , 当外 部 水位 达到 一 2 9 m, 老 空积 水 由煤层下 盘进 入上 盘 , 进而进入大庄矿采空区。通过裕隆竹 园矿进入。 竹 园矿 老空 区与 大庄 矿 己 四采 区 老 空 区连 通 , 如 果 该 矿井 有老 空 积 水 , 则 直 接 进 入 大
7、 庄 矿 己 四采 区 。 通过大庄矿东部 的裕隆宇龙矿进入。宇龙矿采空 区与大庄矿己一采空区连通 , 当老空水位达到 一5 6 m 时 , 老 空积 水可 以通 过破 坏 的老 沟 逆 断层 上 下 盘 进 人大 庄 矿 己一 采 区 ; 当水 位 达 到 一 4 4 m 时 , 宇 龙 矿 老 空 水 可 直 接 进 入 大 庄 己一 采 区。另 外 , 大 庄 井 田范围内的裕隆三泰矿井停排水后 , 当水位达到 一 7 2 m时 , 该矿及其附近小煤矿的老空积水将进人 大 庄矿 己三 采 区 ( 图 1 ) 。 1 2涌 水量 预测 大 庄矿 原矿 井涌 水 量 为 2 2 0 m h
8、, 其 中一 水 平 4 0 m h , 二水平 1 8 0 m h 。根据大庄矿东部外围原 来 5个 排水 井历 年 的排 水 量 预 测 , 大 庄 矿东 部 韩 梁 矿 区 的老空 区涌 水 量 约 1 2 0 0 m h , 最 大 涌水 量 为 2 4 0 0 m h 。随着重组煤矿停止 排水 , 这些老空水 在充满韩梁矿区老空区后, 逐步通过过水通道进入 9 7 2 0 1 2 年第 1 1 期 中,k ltI 煤炭 总第 2 0 3 期 大庄矿己四采区。大庄矿井 田范围内裕隆三泰矿附 近 的 3个 矿井 正 常 涌水 量 为 1 7 5 11 1 h , 3个 矿 井 停 止排
9、水后 , 这些 老 空水 将 进 人 大 庄 矿二 水 平 己三 采 区。综合以上分析, 周边重组煤矿停止排水后 , 预计 大 庄矿 的正 常涌 水 量 将 最终 增 加 至 1 8 5 5 m h , 其 中一水 平 为 6 0 m h , 二水 平 为 1 7 9 5 m h ( 己一 采 区 为1 0 0 m h , 己 三采 区为 1 9 5 m h, 己 四采 区 为 1 2 0 0 m h , 己四保边 3 0 0 m h ) , 预计最大涌水量 将 可 能增 加至 3 7 1 0 m h 。 井 l 山 高 矿 裕 隆 金 井 临 L 1 大 墨隆 宇 龙 矿 f 格 降 = 袁
10、 舻 上 大 l 、 裕隆蓝翔矿 l 竹园矿 祥露 矿 图 1 大庄矿周边小煤矿老空水流通道示意 1 3 矿 井排 水能 力 与预 计 涌水量 对 比 大庄矿 目前有 2套排水系统 : 一水平排水系统 和二水平排水系统。其中一水平排水 系统联合试运 转排水能力为 l 4 4 6 m h , 二水平联合排水能力为 1 6 8 0 m h , 矿井 总排 水 能力 为 3 1 2 6 m h ( 表 1 ) 。 但 由于涌 水量 主要 集 中在 二水 平 , 这样 使 得 一 水 平 排水 能力 明显 过 剩 , 二 水 平 排水 能 力 明显 不 足 。 因 此 , 必须采取有效防治水措施 ,
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