【正文】 大小比深部大，出水時間也長，不如深部易于減小；當受斷層影響時，頂?shù)装迳皫r含水層直接與對盤四灰（L4）或與其他含水層相接時，四灰溶洞裂隙水可通過斷層導水部位與頂?shù)装迳皫r含水層產(chǎn)生水力聯(lián)系；頂?shù)装迳皫r含水層還可通過封閉不良鉆孔與其他含水層發(fā)生水力聯(lián)系，如7352工作面回采到K35鉆孔時，發(fā)生鉆孔涌水，最大涌水量160m3/h,分析認為除7煤頂板砂巖裂隙水外，還包括其上部分界砂巖等含水層水。多年來，對四灰含水層進行疏放發(fā)現(xiàn)：四灰含水層淺部巖溶裂隙發(fā)育，含水性強，深部裂隙多被方解石充填，含水性弱，以靜儲量為主，徑流條件差，補給通道不暢，易于疏干，一般初始水量較大，但很快就減小，最終穩(wěn)定水量很小，Ⅰ6采區(qū)150水平、Ⅰ4采區(qū)375水平四灰水已疏干，Ⅰ6采區(qū)375水平四灰出水量已減小一半；由于F6斷層組及F12斷層等斷裂構(gòu)造影響，四灰水在平面上表現(xiàn)明顯分區(qū)性，各塊段間水力聯(lián)系差，利于不同塊段四灰水疏干，同一塊段內(nèi)四灰水連通性較好，特別在淺部連通性更好，如Ⅰ6采區(qū)375水平四灰出水，Ⅰ6采區(qū)150水平四灰出水量明顯變小，并很快疏干；深部由于裂隙被方解石充填，四灰水連通性差，含水性不均一。據(jù)姚橋井田8701號孔、徐莊井田8704號孔以及孔莊井田8703號孔觀測奧灰水位每年都以不同幅度下降，說明奧陶系灰?guī)r水已經(jīng)通過某種通道進行排泄。各基巖含水層以第四系底含為紐帶，相互發(fā)生水力聯(lián)系，互相補給與循環(huán)，通過構(gòu)造裂隙帶、導水裂隙帶、封閉不良鉆孔，各含水層之間產(chǎn)生水力聯(lián)系，互為補給。生產(chǎn)中揭露的中小斷層，落差小，富水性弱，卻是良好的充水通道，巷道揭露時往往發(fā)生頂板淋水，工作面回采時發(fā)生涌水，如7431工作面回采遇f正斷層由于受到張拉力的作用，斷層帶相對較寬且密實程度差，導水的可能性比較大。當在淺部開采時，底含水可通過導水裂隙帶直接對礦井充水。煤層開采后產(chǎn)生的導水裂隙帶一般不會波及到該層，但在間距較小的地方，綜放開采時該含水層的水也可通過導水裂隙帶滲入礦井。由于該含水層富水性較弱，一般對安全生產(chǎn)不構(gòu)成威脅。如7176工作面104順槽因F62斷層影響與四灰對接，回采104順槽時發(fā)生四灰涌水，最大涌水量45m3/h，持續(xù)3個月。如Ⅰ5西采區(qū)由于F66斷層影響，使得8煤層距奧灰較近，開采Ⅰ5西采區(qū)時將受到奧灰水威脅。（二）礦井突水及對生產(chǎn)的影響 礦井突水情況自建礦以來，孔莊煤礦始終堅持“有疑必探，先探后掘（采）”的防治水原則，至今沒有發(fā)生過大的水害事故，但在巷道掘進和工作面回采時，也會遇到頂、底板涌水，揭露老塘、老峒、斷層出水，都對生產(chǎn)造成了影響，具體突水情況見表37。由于工作面沒有施工放水巷，只能在溜子道內(nèi)安泵排水，對7352工作面回采影響很大，后來從Ⅲ3探巷中打透7352溜子道，將水從Ⅲ3探巷中引出，工作面才逐步恢復生產(chǎn)。一部皮帶下山施工中遇到石盒子組分界砂巖，打炮眼時出水，水量20m3/h，由于施工的下山巷道，造成迎頭積水，給迎頭施工造成很大不便，只能加緊排水，由于該層砂巖富含水，給巷道噴漿、支護帶來很大影響。大量突水會淹工作面或淹采區(qū)，甚至淹整個礦井，會造成大量財產(chǎn)損失或人員傷亡。影響涌水量變化的因素據(jù)歷年礦井觀測資料表明，大氣降水、地表水、第四系中上部含水層水與礦井充水沒有關(guān)系，礦井涌水量隨開采面積、年產(chǎn)量的增加而逐漸增大。第四章 礦井突水的原因及防治第一節(jié) 突水原因綜合分析礦井自投產(chǎn)以來，突水地點主要發(fā)生在巷道和工作面，水害類型主要為煤層頂板水、含水層水、斷層水、鉆孔水和老塘老峒水。斷層水在巷道和工作面均突過水，7128工作面回采時遇一切頂斷層，水從斷裂處涌出，最大涌水量30m3/h，工作面回采結(jié)束后涌水還有15m3/h；在巖漿巖侵入?yún)^(qū)內(nèi)，斷層導水性強，7154工作面3號、4號切眼都曾碰到小斷層及其裂隙帶涌水，水量約2m3/h；，水量5m3/h；7176工作面104順槽開采時，引起F62斷層導水，四灰水通過斷層裂隙涌出，水量45m3/h，持續(xù)三個月。老塘水雖沒有給礦井造成嚴重災(zāi)害，但它給安全生產(chǎn)已造成很大影響，孔莊礦已先后探放過710老塘水、8232老塘水，分別放出水量1萬m3和10m3；探放8331老塘水和7351老塘水，分別放出水量1020m3和2400m3。為保護封閉不良鉆孔（012孔、601孔）而留設(shè)了鉆孔保護煤柱，使大量煤炭資料無法回收。要加強老塘積水區(qū)的調(diào)查分析，加強水文地質(zhì)預(yù)測預(yù)報工作。根據(jù)所做的開采上限論證報告，已將Ⅰ5東采區(qū)開采上限提高到147m，Ⅰ6采區(qū)開采上限提高到130m。（二）山西組煤層頂板砂巖裂隙水 煤層采動冒落后產(chǎn)生的導水裂隙帶導通頂板砂巖含水層，該含水層水沿裂隙滲入礦井。（三）太原組四灰?guī)r溶裂隙水四灰厚度大，分布穩(wěn)定，巖溶裂隙發(fā)育極不均一，淺部區(qū)域以及構(gòu)造影響區(qū)域含水比較豐富，往深部含水性逐漸減弱。是開采太原組121號煤的主要威脅含水層，必須提前對奧灰水的富水特性進行研究，以制定切合實際的防治水措施。根據(jù)湖下620水平、1050水平的分布特點，采用大井法對其涌水量進行預(yù)算。含水層厚度M：都選用7號煤層頂板砂巖含水層平均厚度23m?？浊f煤礦深部改擴建后，礦井生產(chǎn)能力提高到180萬噸/年，含水系數(shù)采用1996年到2006年礦井的平均含水系數(shù)進行預(yù)計礦井正常涌水量，用礦井平均含水系數(shù)與最大含水系數(shù)的平均值進行最大礦井涌水量預(yù)計。根據(jù)勘探資料和多年實際觀測結(jié)果表明，7號煤層以下山西組地層含水性極弱，其涌水量可忽略不計，故本報告沒有預(yù)計其涌水量。1975年147隊提交的《江蘇省沛縣大屯礦區(qū)孔莊井田地質(zhì)勘探精查報告（最終）》，其勘探范圍主要為16線以西的陸地部分，而礦井現(xiàn)在采掘范圍主要在東翼的湖下擴區(qū)，因此，我們只對大屯煤電公司地質(zhì)隊1988年提交的《大屯礦區(qū)孔莊井田擴區(qū)（山東省微山湖區(qū)）勘探地質(zhì)報告》中預(yù)計的涌水量與礦井實際涌水量進行對比，該地質(zhì)報告運用了含水系數(shù)比擬法預(yù)計了礦井開采山西組8號煤層時，第一水平涌水量為130m3/h，2006年度礦井第一水平實際涌水量為106m3/h，二者相差不大。第四節(jié) 煤礦開采對環(huán)境的影響一、地質(zhì)環(huán)境孔莊煤礦采用的采煤方法是走向長壁后退式頂板自然冒落法開采,煤層開采后不可避免地要產(chǎn)生地面塌陷。地面塌陷后，孔莊煤礦及時運送矸石對塌陷路段進行了加高，確保了農(nóng)民的正常生產(chǎn)、生活。隨著煤礦開采年限的增加和年產(chǎn)量的逐漸增大，堆積的煤矸石也逐漸增多，矸石山高度45m左右，占地24畝。為盡量減小矸石山著火和粉塵對周圍環(huán)境的影響，現(xiàn)采取了對矸石山進行灑水除塵的措施。合計日用水量2000m3，既做到了資源的重復利用又節(jié)約了水資源。生活用水、浴室用水、地面綠化用水等，其供水水源主要為通過地面水源井抽取第四系Ⅰ、Ⅱ砂層孔隙承壓含水層水，用水量每年約145萬噸。2002年污水廠改擴建后，處理污水的能力和水平有了很大提高，處理后的水不僅用于井下生產(chǎn)需要，而且在地面衛(wèi)生清潔和綠化灌溉等方面替代了地面水源井供水，有效緩解了地面供水量，節(jié)約了地面水資源。（二）、通過對礦井水文地質(zhì)條件的分析研究，得出了井田內(nèi)各主要含水層的分布規(guī)律及其對煤炭開采的影響，進一步分析了礦井的充水因素及突水規(guī)律，得出了礦井主要水害類型有：第四系底含水、分界砂巖水、7號煤層頂?shù)装迳皫r水、太原組L4灰?guī)r水、斷層水等，特別是7號煤層的頂板砂巖水和太原組四灰水是目前礦井充的主要含水層，其涌水量占礦井總涌水量的七成以上。 [2]張光德，李棟臣．礦井水害防治[M]．徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2003.參考文獻確認了井田內(nèi)各可采煤層的穩(wěn)定性，7號煤層為穩(wěn)定型厚煤層，8號煤層為大部分可采的較穩(wěn)定型中厚煤層，17號和與21號煤層為局部可采的不穩(wěn)定型薄煤層。1991年以后水力采煤投產(chǎn)，同時建成選煤廠一座，用水量增大，除地面水源井供水外，礦井水經(jīng)簡單沉淀后返回井下利用；煤水分離的水經(jīng)沉淀后也返回井下被重新利用，部分水用于洗選煤，從而降低了地面水源井的供水量。為有效利用礦井水，2001年在Ⅰ5人行上口施工一蓄水池，引入四灰水，用作井下防塵水；又把Ⅰ6采區(qū)的出水通過Ⅰ5管子道引入Ⅰ4煤水泵房，將ⅠⅠ5采區(qū)的出水通過Ⅰ4管子下山也引入Ⅰ4煤水泵房，經(jīng)沉淀后直接用作水采沖煤，既有效利用了礦井水資源，又減少了排水費用，在一定程度上減少了對地面水資源的消耗量，礦井水排放量減少，也在一定程度上減少了對地表河流的污染，對保護環(huán)境具有重要意義。目前的礦井涌水量基本在190 m3/h左右，以往由于環(huán)保意識差，礦井水被直接排到河流中，污染了河流。部分煤矸石被粉碎后用作制磚的填充料。農(nóng)田塌陷后常年積水，已無法進行正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，被當?shù)剞r(nóng)民改造成養(yǎng)魚塘，經(jīng)濟效益非?？捎^。因此，已采區(qū)域地面都形成了大小、深淺不一的塌陷區(qū)，為免遭地面塌陷破壞王莊村于1986年進行了整體搬遷。1994年提交的《孔莊煤礦礦井地質(zhì)報告》運用了含水系數(shù)法、水平廊道法及大井法分別預(yù)計了375水平、620水平和850水平的礦井涌水量，現(xiàn)將預(yù)計的涌水量與實際涌水量進行比較（見表44）。四、涌水量對比2006年全礦井最大涌水量為204 m3/h，最小涌水量為187m3/h，礦井全年平均涌水量為190m3/h，其中一水平為106m3/h，二水平為45m3/h，三水平為33m3/h，主副井筒為6m3/h。三、涌水量計算結(jié)果評述采用大井法預(yù)算湖下620水平、1050水平涌水量，沒有考慮淺部涌水將有部分轉(zhuǎn)移到深部，也沒考慮隨著綜放采煤工藝的廣泛應(yīng)用，局部會有分界砂巖水滲入，故大井法預(yù)計的涌水量只能作為參考。設(shè)計開采水平周長P：直接在平面圖上量取。1050水平計算范圍，西起王莊保護煤柱線，東止F62斷層，南以785水平為界，北至1050水平。本次報告對湖下620水平、1050水平及全礦井涌水量進行了預(yù)算。根據(jù)四灰上述富水特點，對四灰水防治以疏放為主，淺部四灰水基本已疏放，深部四灰富水性差，一般對礦井安全生產(chǎn)威脅不大，但本著“有疑必探，先探后掘”的原則，當采掘工作面靠近四灰含水層時，可根據(jù)探放水需要適量布置探放水孔，防止由于含水不均一或構(gòu)造等因素導致四灰含水層形成局部富水區(qū)而造成突水事故。在淺部和裂隙發(fā)育的地方，揭露時出水量較大，對生產(chǎn)有很大影響，要始終堅持“有疑必探，先探后采（掘）的原則，必須配備排水設(shè)施，防止意外突水事故影響生產(chǎn)。根據(jù)DFJ1孔底含水位觀測資料，底含水已接近疏干狀態(tài)。多年來，在開采淺部煤層時，都按照《三下采煤規(guī)程》及《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定留設(shè)安全防水煤柱。因此，防治水應(yīng)多角度、多方位開展。鉆孔水也曾給礦井生產(chǎn)造成很大影響，由于鉆孔封孔質(zhì)量不良，巷道或工作面揭露時，鉆孔導通上部含水層突水。老塘老峒水是將來的主要水害之一，其突水原因基本是因為巷道方向發(fā)生差錯、幫眼與老塘打透出水。含水層突水主要發(fā)生在巷道和井筒，原因是掘進時巷道揭露含水層，孔莊礦曾多次揭露四灰含水層出水。當采掘工作面遇到斷層或封閉不良鉆孔，導通其他含水層突然涌水，礦井涌水量會突然增大，2004年7月孔莊礦7352工作面回采期間，上部石盒子組分界砂巖水通過K35鉆孔突然涌入工作面，使礦井涌水量短期內(nèi)增大到345m3/h，隨后該工作面涌水量減小，礦井涌水量也隨之減小。（三）、礦井涌水及影響因素礦井涌水量的構(gòu)成從礦井充水水源分析,礦井涌水主要包括第四系底部含水層水、石盒子組分界砂巖水、煤層頂板砂巖裂隙水、四灰水、防塵注漿水，%，石盒子組分界砂巖水25m3/h,%,，%，四灰水62m3/h,%，防塵注漿水16m3/h,%，合計2006年底礦井涌水量為190m3/h。上山巷道突水時，水把巷道底板沖毀，給行人和材料運輸帶來很大不便，也影響運輸安全。Ⅰ5管子下山施工到F66斷層時，巷道底板突水量約5m3/h，繼續(xù)施工過F66斷層后，巷道揭露四灰，涌水量達27m3/h，由于施工的下山巷道，造成迎頭積水較多，被迫裝泵排水，每班要排幾次水，給生產(chǎn)帶來很大不便，影響了施工進度，還增加了排水費用。巷道淋水雖沒造成安全事故，但對迎頭工人施工影響很大，嚴重影響了工期，增加了巷道施工成本。多年生產(chǎn)實踐表明，井下揭露的中小斷層，落差小，富水性弱，卻是良好充水通道，回采、掘進時常因斷層導通含水層，使得巷道、工作面出水。奧陶系灰?guī)r含水層奧陶系灰?guī)r含水層為區(qū)域性強含水層，距開采山西組8煤層較遠，對礦井開采山西組煤層一般無影響。但因構(gòu)造影響使得四灰與煤層或煤層頂板砂巖含水層對接時，四灰直接威脅煤層開采。7煤頂板砂巖裂隙含水層7煤頂板砂巖裂隙含水層裂隙發(fā)育較差且不均一，整體富水性較弱，深部比淺部富水性更差，以靜儲量為主，工作面回采后涌水量一般不大，一水平首采工作面回采后最大可達15m3/h。上侏羅統(tǒng)底部礫巖含水層該含水層厚度較大，溶洞裂隙發(fā)育，富水性強，但距山西組可采煤層較遠，對開采山西組煤層無影響。五、礦井充水因素分析（一）、礦井充水因素及相互聯(lián)系 第四系含水層據(jù)歷年礦井觀測資料表明,大氣降水、地表水、第四系中上部含水層水與礦井充水沒有關(guān)系。斷層兩盤都是軟巖或其中有軟巖時，斷層帶易被泥質(zhì)物充填，斷層不易含水、導水。（五）斷層的導水性孔莊井田構(gòu)造以斷裂為主，斷層較發(fā)育，且多為張扭性正斷層。孔莊井田揭露奧灰含水層較少，對奧灰含水層認識也較少。（四）奧陶系灰?guī)r含水層奧陶系灰?guī)r厚度大，溶洞裂隙發(fā)育，是區(qū)域性的強含水層。它在露頭處與第四系底含相接，并通過底含和其他含水層產(chǎn)生水力聯(lián)系，也通過斷層導水部位與山西組7煤頂?shù)装迳皫r含水層產(chǎn)生水力聯(lián)系。根據(jù)鉆孔抽水試驗和礦井開采觀測資料，該砂巖含水層富水性較弱，以靜貯量為主，補給條件差，水文地質(zhì)條件較簡單，一般涌水量較小,且易于疏干。V含與VⅠ含統(tǒng)稱為第四系底部含水層，底含與各含水層及斷層在露頭處接觸(V含有時直接與基巖接觸)，產(chǎn)生水力聯(lián)系，后由于地點塌陷報廢；，；，底含長觀911孔從1995年到2001年水位下降12m，這些孔均靠近露頭，采區(qū)首采面回采后頂板冒落產(chǎn)生的導水裂隙溝通基巖風化帶，致使底含水滲入礦井所致。巖