淮北矿业杨庄煤矿修护区 安徽淮北 235000
摘要:随着煤炭开采的不断深化,人们也对煤矿安全问题越来越关注,在煤矿生产中对其进行水文地质特征的研究可进一步保证矿井安全生产。合理了解地下水因素对水文地质条件造成的影响是保证煤矿安全生产的前提和必要条件,更是提高煤矿生产工作效益和良好社会效益的重要措施。
关键词:煤矿;水文地质条件;防治策略
1煤矿水文地质条件
1.1地层
按照从上到下的顺序可将井田地层划分为前古生界变质岩系、中生界白垩系与新生界第四系。作为煤系地层的最底层,前古生界变质岩系属于最古老的地层,其主要组成部分为黑云母花岗岩与白云质大理石。中生界白垩系组成部分为厚度为800 m的石头含煤组、400 m的河子庙子组及600 m的东山地层组。而新生界第四系是由厚度均为6 m左右的沙质砾石、粘土、黄色粘土及黑色腐殖土等组成。
1.2地质构造
中国地质矿井构造具有一定的复杂性,通过多年实践表明,中国煤矿施工企业对煤矿生产区的构造已实现了初步控制,且现阶段已基本控制了煤层断层。而通过对断层结构的分析与研究,可将其划分为两期,即第一期的北西向主干断层与第二期由第一层派生的中等断层。
1.3含水层
由于地层与岩石具有不同的特征,因此可将有水层分为四类,即白垩纪花岗片汗水岩系、白垩纪城子河组含煤组砂岩含水岩系、基地沙砾岩含水岩系和第第纪冲积沙砾石含水岩系。其中白垩纪花岗片汗水岩系主要由厚度不一样的沙岩与沙砾构成,煤岩系的上部是这些成分的主要分布区,其风化深度为50m,岩层渗透系数为0.67m/d,裂隙发育具有非均性,重碳酸钙型为其水类型。白垩纪城子河组含煤组砂岩含水岩属于若含水层,主要成分为砂岩、煤层、少量的凝灰岩及砾岩,其2均匀的组成成分决定了其导水性各有不同,含水量较低,渗透系数为0.003m/d-1.8m-d.煤地层最底部为基地沙砾岩含水岩系,其存在中等裂隙,含水较少,F17断层下盘为其主要位置,断层间隙涌水为50.3m3/h.第四纪冲积沙砾石含水岩系属于重碳酸钙镁型,有空,能积水,该含水层水量最多,其主要由黄色亚粘土、腐殖土及冲坡积散的沙砾石组成,其层系厚度,地下水深度,断层间隙用水量,渗水系非别为0.2m-1.6m、2m-10m,0.437m3/s、32.7m/d。
含水层的功能是为补给、排泄及水力联系,然而中国含水层还具有较为复杂的水文地质条件,通常情况下含水层主要为通过大气降水空隙与裂隙及断流层流入含水层内部的空隙水与裂隙水。现阶段一、二水平煤层载中国已被开采完,三水平煤层正在开采中,所以生产区地表由不同程度的下降而产生塌陷,存在较多坍陷坑。这些塌陷坑连通了地表与裂隙,使降水量影响到井下涌水量。
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2矿充水通道
2.1断层
煤矿井内若存在较多断层,就容易导致岩层破裂,增加其导水性,在井巷工程施工中穿过断层时,矿井就会流入断层间隙中的积水。实践表明,断层附近视沿着断层两侧进行节理发育的,煤岩一旦出现弱化,就会使其受到影响。
2.2煤层开采形成裂隙
埋藏在底下深处的煤层受到了上层底部的极大重力,因此对其本身的坚固程度有着极高要求,同时也会产生抗力,使煤层与其上部地层的状态趋于稳定。
3 煤矿防治策略
3.1 地表水的防治策略
为有效防治地表水造成的水害,首要工作就是井田水文地质的条件检查,并详细分析与总结,使对井田水文地质条件得以充分了解与掌握,然后再严格检查井田范围内和周边矿区由于回采塌陷而产生的地面裂隙。在具体防治过程中,应结合导流与导排,使地面排水系统得到有效改善,充填于疏通各个排水沟,定期清理排水沟低淤泥,并加厚垫底,为排水沟坚固性提供有效的保障,
3.2 井下采空区积水的防治策略
在防治井下采空区积水时,应强调防治采空区积水与治理断水层、裂隙水及桩孔水。其中低洼地段开采时造成采空区积水的主要原因,而煤矿断层是造成断层水、裂隙水及钻孔水的主要原因。在采空区积水的防治中,针对深放水系统在开采初期应通过疏放的方法进行探放水,然后针对各期在开采时造成的采空区积水情况进行调查,使煤层开采过程的安全性得到充分保障,根据相关规定,为方便采空区的积水排放,应设立水仓与排水管与相应位置。同时为优化相邻矿井的交换,实现资源最优配置,应制定科学合理的相邻矿井交换图制度,为保证子啊雨季能使采空区积水情况得以及时的探测到的解决,应建立完善的雨季巡回检查制度。此外,做好预测工作也是井下采空区给水防治的重要内容 ,必须仔细监测日常生产活动。
结语
中国煤矿开采已经经历了悠久的历史,具备了较为成熟的煤矿生产体系,随着煤矿水文地质条件的复杂越来越强,有些传统的开采方法已经无法使用,无法满足矿井的实际需求,不能为矿井的安全生产提供保障。随着时代经济的发展,煤矿生产中出现了许多新型技术,得到了广泛的应用,促进看煤矿企业的发展,而为使煤矿生产综合得到了进一步的增强,使中国煤矿产业发展越来越好,必须针对煤矿区域水文地质条件进行深入研究,并采取相应措施以防治水害。
参考文献
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论文作者:张颖
论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期
论文发表时间:2017/10/18
标签:水文地质论文; 煤矿论文; 断层论文; 采空区论文; 裂隙论文; 含水层论文; 积水论文; 《建筑科技》2017年9期论文;