【正文】 大小比深部大，出水時(shí)間也長(zhǎng)，不如深部易于減?。划?dāng)受斷層影響時(shí)，頂?shù)装迳皫r含水層直接與對(duì)盤四灰（L4）或與其他含水層相接時(shí)，四灰溶洞裂隙水可通過(guò)斷層導(dǎo)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(guò)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(shí)，發(fā)生鉆孔涌水，最大涌水量160m3/h,分析認(rèn)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(lái)，對(duì)四灰含水層進(jìn)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(qiáng)，深部裂隙多被方解石充填，含水性弱，以靜儲(chǔ)量為主，徑流條件差，補(bǔ)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(hào)孔、徐莊井田8704號(hào)孔以及孔莊井田8703號(hào)孔觀測(cè)奧灰水位每年都以不同幅度下降，說(shuō)明奧陶系灰?guī)r水已經(jīng)通過(guò)某種通道進(jìn)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(bǔ)給與循環(huán)，通過(guò)構(gòu)造裂隙帶、導(dǎo)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(bǔ)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(shí)往往發(fā)生頂板淋水，工作面回采時(shí)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(duì)較寬且密實(shí)程度差，導(dǎo)水的可能性比較大。當(dāng)在淺部開(kāi)采時(shí)，底含水可通過(guò)導(dǎo)水裂隙帶直接對(duì)礦井充水。煤層開(kāi)采后產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶一般不會(huì)波及到該層，但在間距較小的地方，綜放開(kāi)采時(shí)該含水層的水也可通過(guò)導(dǎo)水裂隙帶滲入礦井。由于該含水層富水性較弱，一般對(duì)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(duì)接，回采104順槽時(shí)發(fā)生四灰涌水，最大涌水量45m3/h，持續(xù)3個(gè)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(kāi)采Ⅰ5西采區(qū)時(shí)將受到奧灰水威脅。（二）礦井突水及對(duì)生產(chǎn)的影響 礦井突水情況自建礦以來(lái)，孔莊煤礦始終堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘（采）”的防治水原則，至今沒(méi)有發(fā)生過(guò)大的水害事故，但在巷道掘進(jìn)和工作面回采時(shí)，也會(huì)遇到頂、底板涌水，揭露老塘、老峒、斷層出水，都對(duì)生產(chǎn)造成了影響，具體突水情況見(jiàn)表37。由于工作面沒(méi)有施工放水巷，只能在溜子道內(nèi)安泵排水，對(duì)7352工作面回采影響很大，后來(lái)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(fù)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(shí)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(hù)帶來(lái)很大影響。大量突水會(huì)淹工作面或淹采區(qū)，甚至淹整個(gè)礦井，會(huì)造成大量財(cái)產(chǎn)損失或人員傷亡。影響涌水量變化的因素?fù)?jù)歷年礦井觀測(cè)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(méi)有關(guān)系，礦井涌水量隨開(kāi)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(lái)，突水地點(diǎn)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(guò)水，7128工作面回采時(shí)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(dǎo)水性強(qiáng)，7154工作面3號(hào)、4號(hào)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(kāi)采時(shí)，引起F62斷層導(dǎo)水，四灰水通過(guò)斷層裂隙涌出，水量45m3/h，持續(xù)三個(gè)月。老塘水雖沒(méi)有給礦井造成嚴(yán)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(guò)710老塘水、8232老塘水，分別放出水量1萬(wàn)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(hù)封閉不良鉆孔（012孔、601孔）而留設(shè)了鉆孔保護(hù)煤柱，使大量煤炭資料無(wú)法回收。要加強(qiáng)老塘積水區(qū)的調(diào)查分析，加強(qiáng)水文地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。根據(jù)所做的開(kāi)采上限論證報(bào)告，已將Ⅰ5東采區(qū)開(kāi)采上限提高到147m，Ⅰ6采區(qū)開(kāi)采上限提高到130m。（二）山西組煤層頂板砂巖裂隙水 煤層采動(dòng)冒落后產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶導(dǎo)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(kāi)采太原組121號(hào)煤的主要威脅含水層，必須提前對(duì)奧灰水的富水特性進(jìn)行研究，以制定切合實(shí)際的防治水措施。根據(jù)湖下620水平、1050水平的分布特點(diǎn)，采用大井法對(duì)其涌水量進(jìn)行預(yù)算。含水層厚度M：都選用7號(hào)煤層頂板砂巖含水層平均厚度23m?？浊f煤礦深部改擴(kuò)建后，礦井生產(chǎn)能力提高到180萬(wàn)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(jìn)行預(yù)計(jì)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(jìn)行最大礦井涌水量預(yù)計(jì)。根據(jù)勘探資料和多年實(shí)際觀測(cè)結(jié)果表明，7號(hào)煤層以下山西組地層含水性極弱，其涌水量可忽略不計(jì)，故本報(bào)告沒(méi)有預(yù)計(jì)其涌水量。1975年147隊(duì)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(bào)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(kuò)區(qū)，因此，我們只對(duì)大屯煤電公司地質(zhì)隊(duì)1988年提交的《大屯礦區(qū)孔莊井田擴(kuò)區(qū)（山東省微山湖區(qū)）勘探地質(zhì)報(bào)告》中預(yù)計(jì)的涌水量與礦井實(shí)際涌水量進(jìn)行對(duì)比，該地質(zhì)報(bào)告運(yùn)用了含水系數(shù)比擬法預(yù)計(jì)了礦井開(kāi)采山西組8號(hào)煤層時(shí)，第一水平涌水量為130m3/h，2006年度礦井第一水平實(shí)際涌水量為106m3/h，二者相差不大。第四節(jié) 煤礦開(kāi)采對(duì)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(zhǎng)壁后退式頂板自然冒落法開(kāi)采,煤層開(kāi)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(shí)運(yùn)送矸石對(duì)塌陷路段進(jìn)行了加高，確保了農(nóng)民的正常生產(chǎn)、生活。隨著煤礦開(kāi)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(duì)周圍環(huán)境的影響，現(xiàn)采取了對(duì)矸石山進(jìn)行灑水除塵的措施。合計(jì)日用水量2000m3，既做到了資源的重復(fù)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(guò)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(wàn)噸。2002年污水廠改擴(kuò)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(guò)對(duì)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(duì)煤炭開(kāi)采的影響，進(jìn)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(hào)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(hào)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(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.參考文獻(xiàn)確認(rèn)了井田內(nèi)各可采煤層的穩(wěn)定性，7號(hào)煤層為穩(wěn)定型厚煤層，8號(hào)煤層為大部分可采的較穩(wěn)定型中厚煤層，17號(hào)和與21號(hào)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(shí)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(jiǎn)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(guò)Ⅰ5管子道引入Ⅰ4煤水泵房，將ⅠⅠ5采區(qū)的出水通過(guò)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(fèi)用，在一定程度上減少了對(duì)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(duì)地表河流的污染，對(duì)保護(hù)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(shí)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(wú)法進(jìn)行正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，被當(dāng)?shù)剞r(nóng)民改造成養(yǎng)魚塘，經(jīng)濟(jì)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(jìn)行了整體搬遷。1994年提交的《孔莊煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告》運(yùn)用了含水系數(shù)法、水平廊道法及大井法分別預(yù)計(jì)了375水平、620水平和850水平的礦井涌水量，現(xiàn)將預(yù)計(jì)的涌水量與實(shí)際涌水量進(jìn)行比較（見(jiàn)表44）。四、涌水量對(duì)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(jì)算結(jié)果評(píng)述采用大井法預(yù)算湖下620水平、1050水平涌水量，沒(méi)有考慮淺部涌水將有部分轉(zhuǎn)移到深部，也沒(méi)考慮隨著綜放采煤工藝的廣泛應(yīng)用，局部會(huì)有分界砂巖水滲入，故大井法預(yù)計(jì)的涌水量只能作為參考。設(shè)計(jì)開(kāi)采水平周長(zhǎng)P：直接在平面圖上量取。1050水平計(jì)算范圍，西起王莊保護(hù)煤柱線，東止F62斷層，南以785水平為界，北至1050水平。本次報(bào)告對(duì)湖下620水平、1050水平及全礦井涌水量進(jìn)行了預(yù)算。根據(jù)四灰上述富水特點(diǎn)，對(duì)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(duì)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(dāng)采掘工作面靠近四灰含水層時(shí)，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(dǎo)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(shí)出水量較大，對(duì)生產(chǎn)有很大影響，要始終堅(jiān)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(cè)資料，底含水已接近疏干狀態(tài)。多年來(lái)，在開(kāi)采淺部煤層時(shí)，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(kāi)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(shí)，鉆孔導(dǎo)通上部含水層突水。老塘老峒水是將來(lái)的主要水害之一，其突水原因基本是因?yàn)橄锏婪较虬l(fā)生差錯(cuò)、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(jìn)時(shí)巷道揭露含水層，孔莊礦曾多次揭露四灰含水層出水。當(dāng)采掘工作面遇到斷層或封閉不良鉆孔，導(dǎo)通其他含水層突然涌水，礦井涌水量會(huì)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(guò)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(jì)2006年底礦井涌水量為190m3/h。上山巷道突水時(shí)，水把巷道底板沖毀，給行人和材料運(yùn)輸帶來(lái)很大不便，也影響運(yùn)輸安全。Ⅰ5管子下山施工到F66斷層時(shí)，巷道底板突水量約5m3/h，繼續(xù)施工過(guò)F66斷層后，巷道揭露四灰，涌水量達(dá)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(lái)很大不便，影響了施工進(jìn)度，還增加了排水費(fèi)用。巷道淋水雖沒(méi)造成安全事故，但對(duì)迎頭工人施工影響很大，嚴(yán)重影響了工期，增加了巷道施工成本。多年生產(chǎn)實(shí)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(jìn)時(shí)常因斷層導(dǎo)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(qiáng)含水層，距開(kāi)采山西組8煤層較遠(yuǎn)，對(duì)礦井開(kāi)采山西組煤層一般無(wú)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(duì)接時(shí)，四灰直接威脅煤層開(kāi)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(chǔ)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(dá)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(qiáng)，但距山西組可采煤層較遠(yuǎn)，對(duì)開(kāi)采山西組煤層無(wú)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(cè)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(méi)有關(guān)系。斷層兩盤都是軟巖或其中有軟巖時(shí)，斷層帶易被泥質(zhì)物充填，斷層不易含水、導(dǎo)水。（五）斷層的導(dǎo)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(duì)奧灰含水層認(rèn)識(shí)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(qiáng)含水層。它在露頭處與第四系底含相接，并通過(guò)底含和其他含水層產(chǎn)生水力聯(lián)系，也通過(guò)斷層導(dǎo)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(yàn)和礦井開(kāi)采觀測(cè)資料，該砂巖含水層富水性較弱，以靜貯量為主，補(bǔ)給條件差，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)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(shí)直接與基巖接觸)，產(chǎn)生水力聯(lián)系，后由于地點(diǎn)塌陷報(bào)廢；，；，底含長(zhǎng)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(dǎo)水裂隙溝通基巖風(fēng)化帶，致使底含水滲入礦井所致。巖