冀中能源峰峰集团邯郸宝峰公司九龙矿 河北省邯郸市 056200
摘要:九龙矿位于河北省邯郸市的西南部，行政区划隶属于邯郸市峰峰矿区及磁县。井田位于鼓山背斜东翼，西高东低，平面呈菱形状，南北走向长8公里，东西倾斜宽约2.5公里，面积20.2平方公里。井田北部以F9、F9-1断层为界，与羊渠河矿相邻，南部以F26大断层为界与梧桐庄矿相邻，西部（浅部）以F8大断层为界与泉头矿、新三矿相邻，东部（深部）以2煤煤层-900m底板等高线为界（东部为技术边界），整个井田形成四周下降中间隆起的地垒构造。
关键词:九龙矿;经验;突水;防治
一、矿井以往水害事故及突水（透水）情况
矿井地质类型为极复杂型，矿井水文地质条件类型为极复杂型，目前矿井总涌水量为6.0m³/min左右。
突水情况一览表
二、充水水源分析
1.地表水
九龙井田范围内，滏阳河为主要地表水系，东武仕水库为最大的地表水体，地表水体下伏地层厚度大，垂距煤层在450m至1000m以上。九龙矿煤层埋藏深度大，远超过了水体下采煤的安全厚度。据调查九龙井田范围内不存在小煤矿、老窑，大气降水以及地表水体基本不可能经废弃小煤矿井筒及采煤形成的采空区的渗漏成为矿井充水水源。
2.松散层（冲击层）孔隙水
岩性以粉质粘土、半胶结砾岩、卵石为主，含水层厚度0～12m。单位涌水量1.79～4.70L/s·m，渗透系数9.56～107.65m/d，水质类型为HCO3·SO4-Ca水。主要接受大气降水补给，含水层富水性强。根据以往出水情况分析，该层水对矿井开采不产生影响。
3.煤层顶底板砂岩孔隙水
在开采2#煤时，直接充水水源主要包括2#煤顶板砂岩水、石盒子底部砂岩水。依据勘探和生产揭露，上述含水层富水性较弱，主要以静储量为主，生产揭露（建井初期）水量较大，但易于疏干，后期生产主要以滴淋水的形式进入矿井，成为矿井涌水量的重要组成部分，不会对矿井安全构成威胁。
4.煤层顶底板灰岩岩溶裂隙水
依据勘探和生产揭露，上述含水层富水性较弱，由于4#煤埋深大，煤层底板承受奥灰水压高，采动条件下煤层底板阻水能力降低，在矿压、水压共同影响下，煤层底板存在隐伏导水构造或裂隙发育时，煤层底板高压奥灰水成为开采4#煤的最具威胁的潜在充水水源。
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5.老空水
井田内无生产及废弃小煤矿，九龙矿自身开采形成的老空积水，位置、范围、积水量清楚。矿井生产至今未出现老空透水事故。
三、对以往水害事故的认识
从突水水源：九龙矿建矿以来回采的野青工作面在回采期间，均发生的不同程度的突（出）水事故，突水水源为煤层底板薄层灰岩含水层水和奥陶系灰岩含水层水。奥陶系灰岩含水层水可通过导水裂隙、导水断层、导水陷落柱和采动裂隙等导水通道，对上部各含水层形成了垂向补给，进一步导致突水事故扩大。因此，太原组薄层灰岩含水层是预防的主要对象，奥陶系灰岩含水层是预防的根本对象。
从突水通道：九龙矿已开采的野青工作面均发生不同程度的突水，研究其分析导水通道无外乎为导水断层、导水陷落柱和野青工作面回采期间底板破坏深度大，致使开采工作面煤层底板隔水层不完整、阻隔水能力减弱，含水层水通过自身的压力水头涌入工作面造成突水事故。因此，在工作面回采前，必须采用物探、钻探和底板注浆加固等措施，查明和封堵导水通道，切断突水补给来源，杜绝或减小突水危险性。
从突水危害性：九龙矿以往历次突水，均对矿井安全生产造成了不同程度的影响。尤其是2009年1月8日15423N工作面煤层底板以下43.6米出微型隐伏陷落柱诱发奥灰水突出，造成矿井大部被淹，矿井被迫停产。
综合分析可知：在突水水源、突水通道和突水强度三要素共同存在的条件下，都有可能导致突水事故的发生。因此，九龙矿提前采取地面区域治理防范措施，对奥灰含水层顶部进行注浆加固改造，从根源上治理突水源头，预防导含水裂隙、断裂和隐伏陷落柱，是煤矿防治水工作的重中之重。
四、主要防治措施
1.减少矿压对底板的破坏作用：(1)缩短工作面斜长，工作面斜长越大，压力越大，底板采动破坏深度增加，工作面底板越易出水。(2)加强初压面管理，人工放顶．初压面顶板不易冒落，悬顶面积大，矿压对底板破坏最严重。为减少矿压对底板的破坏作用，回采前在切眼打好放顶眼，工作面推进后，及时进行人工放顶，大大减弱了矿压对底板的破坏作用，有效地防止了初压面突水。
2.预防断裂出水：根据前面分析，断裂是造成工作面底板突水的主要因素之一，预防断裂出水是矿井防治水工作的主要内容之一。具体内容包括以下几个方面 (1)全面分析区域构造特征，研究断裂展布规律．根据每个面的巷道揭露情况及钻探资料，查明工作面断裂分布情况，为预防断裂出水提供依据 。(2)全面区域治理，对断层发育地段重点治理加固，对加固后的断层再按规定计算核实，仍需留设断层煤柱，按要求留足防水煤柱。 (3)分析断裂性质及力学特点，属于张性导水断裂，在巷道穿过前，要按规定提前探查并进行注浆加固，达到预期效果．否则不能直接揭露。
3.疏水降压：水压是造成工作面出水的重要因素，通过疏水降压可以降低水头压力，减少水压对底板的破坏，预防出水。
4.区域治理底板注浆加固改造：该技术通过注浆站集中造浆、注浆，施工注浆分支水平孔向目标层位注浆，是目前我矿预防底板突水的综合防治水技术，也是主要防治方法。区域治理技术经历了地面打孔、地面注浆阶段，现已实现了区域底板注浆加固技术，积累了丰富的经验。
综上所述，九龙矿通过对以往突（出）水的全面分析，总结出了适合本矿的防治水综合技术路线，从根本上解决矿井深部煤层开采受水威胁的难题，保证矿井安全生产。
参考文献：
[1]靳德武,刘英锋,刘再斌,程建远. 煤矿重大突水灾害防治技术研究新进展[J]. 煤炭科学技术,2013,41(01):25-29.
论文作者:刘志勇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/15
标签：底板论文; 含水层论文; 矿井论文; 煤层论文; 工作面论文; 断层论文; 井田论文; 《防护工程》2018年第20期论文;