【導(dǎo)讀】煤礦安全與職業(yè)衛(wèi)生現(xiàn)場評估。棗莊市金莊生建煤礦。評估：20xx年8月2日印制：20xx年1月6日。山東煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心編制。山東煤礦安全監(jiān)察局監(jiān)制

　　

【正文】 石灰?guī)r 石灰?guī)r（八）厚 0～ m，平均 m，厚度較穩(wěn)定，井田內(nèi)有 20孔穿過，均不漏水。參考柴里礦區(qū)抽水資料，其單位涌水量 L/s178。 m，富水性弱，水位標(biāo)高＋ m，水化學(xué)類型為 SO4－ 型，礦化度 g/L；石灰?guī)r（九）厚 ～ ，平均 m，井田內(nèi)無漏水孔，參考柴里礦 區(qū)抽水資料，其單位涌水量 L/s178。 m，富水性弱，水化學(xué)類型為 型，礦化度 。 滕縣煤田北部多數(shù)煤礦主要開采 12 下煤層，礦井涌水量較小。滕縣煤田南部郭莊煤礦在巷道開拓過程中曾揭露八灰，初揭時水量為 15m3/h，后水量逐漸變小，說明八灰富水性弱，主要以靜儲量為主。對開采 12 下煤層的影響不會很大。 9） 、太原組第十下層石灰?guī)r 層位穩(wěn)定，分布廣泛，厚 ～ m，平均 m，井田內(nèi)無漏水孔。 J987號孔抽水資料表明，該層段單位涌水量 L/，富水性弱。水化學(xué)類型為HCO3Ca 型，礦化度 g/L。該孔水位標(biāo)高 m 與當(dāng)時奧灰水位 m非常接近，表明奧灰含水層與石灰?guī)r（十下）含水層可能存在一定的水力聯(lián)系。 據(jù) 20xx～ 20xx 年生產(chǎn)補(bǔ)勘資料，十下灰的水位標(biāo)高為 +，與勘探階段十下灰原水位資料相比，水位高 + m，表明在部分塊段存在十下灰的孤立塊段，該塊段內(nèi)十灰水與其它塊段水力聯(lián)系弱，因此水位存在一定的差異。礦井在進(jìn)行 117 煤層開采及巷道掘進(jìn)過程中，應(yīng)了解含水層的這一特性，在掘進(jìn)至 不同的水文地棗莊市金莊生建 煤礦 煤礦安全與職業(yè)衛(wèi)生評估報(bào)告 山東煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 Safety Technology Center， Shandong Administration of Coal Mine Safety 第 18 頁 質(zhì)塊段時，首先對含水層進(jìn)行探放水工作。 該含水層為 16 煤層直接頂板，下距第十二層灰?guī)r m、第十四層灰?guī)r m、馬家溝組 m；極易通過斷層、陷落柱形成導(dǎo)水通道，與上述含水層發(fā)生水力聯(lián)系。 10） 、太原組第十二、十四層石灰?guī)r 井田內(nèi)十二灰厚度 ～ m，平均 m，十四灰厚度 ～ m，平均 。兩層灰?guī)r未開展水文地質(zhì)工作，對開采 1 17 煤層的影響難于評價(jià)。滕北礦區(qū)武所屯煤礦、金達(dá)煤礦在 16 煤層延深開拓過程中，均發(fā)生過十二灰的突水事故，本井田 1 17 煤層埋藏相對較深，煤層底部含水層對煤層開采的突水危害相對較大，應(yīng)引起高度警惕。 11） 、奧陶系石灰?guī)r 井田內(nèi)有 5個鉆孔揭露奧灰，均不漏水，最大揭露厚度 m（ J985 號孔），局部裂隙發(fā)育，充填方解石。 J985 號孔抽水資料，奧灰單位涌水量為178。 m，水位標(biāo)高 m，水化學(xué)類型為 型，礦化度為 g/L。 據(jù) 20xx～ 20xx 年生產(chǎn)補(bǔ)勘資料，奧灰水單位涌水量為 L/s178。 m，奧灰的水位標(biāo)高為 ，與勘探階段奧灰原水位資料相比，水位下降了 m，年下降幅度為 m。 區(qū)域資料表明，奧灰上部含水層的富水性與其埋藏深度有關(guān)，由淺至深富水性明顯減弱。在滕縣煤田奧灰處在封閉型水文地質(zhì)單元中，含水層以靜水量為主，十年前地下水水位由于單元內(nèi)礦井排水的影響而每年下降 3m 左右?，F(xiàn)在受滕縣煤田泉上、富安、趙坡、金達(dá)、級索、留莊、錦丘、濱湖、北徐樓等多對礦井開采 16煤層的排水影響，降幅增大，水位年降幅度為 4～ 5m 左右。在本井范圍內(nèi)，奧灰富水性不均一，為富水性弱的含水層。 12） 隔水層 井田內(nèi)主要隔水 層有以下三層： 一、第四系下組頂板隔水層段 第四系下組頂部普遍存在一粘土層，厚 ～ m，平均 m。參照區(qū)域資料，其粘土塑性指數(shù)為 ～ ，平均 ，塑性強(qiáng)，為良好隔水層段。它煤礦安全與職業(yè)衛(wèi)生評估 棗莊市金莊生建煤礦 山東煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 Safety Technology Center， Shandong Administration of Coal Mine Safety 第 19 頁 有效地阻隔了大氣降水、地表水、第四系上組水與下組水的聯(lián)系。區(qū)域資料表明，第四系上、下組含水層間無直接水力聯(lián)系。 二、侏羅紀(jì)上統(tǒng)頂部粉砂巖、泥巖、細(xì)粒砂巖相對隔水層段 侏羅紀(jì)上統(tǒng)礫巖頂部層段厚 ～ m，平均 m。本段巖性以粉砂巖為主，泥巖次之，間夾細(xì)粒砂巖薄層，它能有效 阻隔第四系下組砂層水對侏羅紀(jì)底部礫巖及煤系各含水層的補(bǔ)給，為相對隔水層段。 三、 17 煤下伏隔水層段 由 17煤層以下地層和本溪組泥巖、鐵質(zhì)泥巖、雜色泥巖組成，厚 ～ ，平均 m。簡易水文資料表明，該層段均無漏水層位，巖芯較完整，為礦井開采 1 17 煤層防止奧灰水底鼓的重要隔水層段。但由于構(gòu)造影響，局部地段隔水層組厚度變薄，斷裂帶附近奧灰富水性變強(qiáng)時，應(yīng)提前采取措施，以防奧灰水通過斷層突入井下。 根據(jù) 20xx20xx 年礦井涌水量觀測資料，礦井歷年平均正常涌水量 150m3/h，最大涌 水量為 290m3/h。 根據(jù) 20xx 年編制的《棗莊市金莊生建煤礦水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》，礦井水文地質(zhì)類型為中等。 13)、 井充水條件 一、礦井涌水水源 大氣降水與地表水 （ 1）大氣降水 井田內(nèi)地形平坦，為一自東向西稍有傾斜的濱湖沖積平原，地面標(biāo)高由 +50m 降至 +60m，地形坡度為 ‰，屬沖積平原 。主井、副井井口標(biāo)高均為 + m，地面工業(yè)廣場地面標(biāo)高為 +55m 左右，歷年平均年降水量 mm。近年來年最大降水量 mm（ 19643 年），年最小降水量 mm（ 1988 年）， 最高洪水水位標(biāo)高+53m，低于主井、副井井口標(biāo)高均為 3m， 歷年雨季一 般始于 6 月下旬， 9月中旬結(jié)束，以 8 月份雨量最多。由于第四系底部隔水層 及侏羅系頂部粉砂巖及泥巖隔水層的存在，大氣降水量與礦井涌水量無直接水力聯(lián)系。 （ 2）地表水 礦井范圍內(nèi)河流有荊河、漷河。其中荊河發(fā)源于滕州市寄寶山，流經(jīng)滕州注入棗莊市金莊生建 煤礦 煤礦安全與職業(yè)衛(wèi)生評估報(bào)告 山東煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 Safety Technology Center， Shandong Administration of Coal Mine Safety 第 20 頁 昭陽湖內(nèi)。河長 km，河床寬 110～ 150 m，常年有水，水面寬約 40 m，流域面積 642km2。洪水期最大流量 2270m3/s。隨著多年區(qū)域范圍內(nèi)的綜合治理，水庫塘壩的增多，洪水疏導(dǎo)條件得到大力改善。漷 河為荊河支流，在滕州市東北分岔，向西南匯入昭陽湖中，河長 60km，河床寬約 80～ 170m，流域面積 244km2。洪水期有短暫洪流，流量為 ～ 。洪水過后，流量變小，屬季節(jié)性河流。西有南四湖中的昭陽湖、微山湖，湖面遼闊，一般常年積水。 （ 3）大氣降水、地表水與礦井涌水的關(guān)系 該礦 目前開采 3下 煤層 ，由于上覆隔水層的隔水效果明顯，因此，礦井涌水量與大氣降水沒有明顯的相關(guān)關(guān)系。 表 12 20xx～ 20xx 年礦井涌水量與降水量情況表 年 月 20xx 年 20xx 年 20xx 年 20xx 年 涌水量 （ m3/h） 降水量 （ mm） 涌水量 （ m3/h） 降水量 （ mm） 涌水量 （ m3/h） 降水量 （ mm） 涌水量 （ m3/h） 降水量 （ mm） 1 154 0 203 0 0 2 145 26 159 23 0 3 136 18 145 7 27 4 128 24 132 33 5 125 41 6 6 6 129 33 65 7 130 302 126 35 8 134 144 125 177 9 134 54 124 118 10 133 0 123 19 11 134 0 122 12 130 3 13 最小 154 0 203 0 0 最大 128 302 177 平均 地下水 地下水為礦井的直接充水水源，礦井在井下開拓掘進(jìn)及煤層開采過程中，將直接揭露含水層，煤層開采后開采的采動裂隙也將使地下水直接涌入礦井，開采煤層后影響到的含水層有 3煤層頂、底砂巖含水層、侏羅紀(jì)礫巖、太原組各灰?guī)r含水層、奧灰含水層及老空區(qū)積水。關(guān)于各含水 層性質(zhì)及對開采煤層的影響在本章第二節(jié)已煤礦安全與職業(yè)衛(wèi)生評估 棗莊市金莊生建煤礦 山東煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 Safety Technology Center， Shandong Administration of Coal Mine Safety 第 21 頁 有詳細(xì)說明，本節(jié)就不再累述。對老空水的分布情況將在本章第五節(jié)詳細(xì)進(jìn)行敘述，這里就不做詳細(xì)敘述了。 二、礦井涌水通道 礦井周圍的充水水源，開采時能否進(jìn)入井巷，取決于是否有涌水通道。只有充水水源通過充水通道，才能形成礦井涌水。涌水通道有斷層、采動裂隙、封閉不良鉆孔等。 斷層 井田內(nèi)揭露 10個斷點(diǎn)，斷層破碎帶均不漏水，說明斷層帶富水性較弱，導(dǎo)水性差。但由于該礦 3 煤層受開采條件的限制， 3 煤層距侏羅系礫巖較近，斷層對侏羅系礫巖水有導(dǎo)通的可能，對井下所揭露的斷層均應(yīng)防范其導(dǎo)水的 可能性。在 20xx年礦井開拓過程中，井下西大巷聯(lián)絡(luò)上山平巷，在上車場 6m距迎頭 8m 處，遇一落差 18m 的斷層后淋水約 3m3/h。當(dāng)時引起了礦方的高度重視，為不發(fā)生意外，自 6月 10 日起就停止掘進(jìn)，觀察水情： 14 日晚涌水量增大至 8m3/h， 15 日凌晨 4 時 20分涌水量達(dá) 260m3/h。 17 日 10 時出水點(diǎn)涌水量降至 220m3/h。 20日 12時 20 分該處突然發(fā)生特大突水，突水量在 3000m3/h 以上。 鄰近生產(chǎn)礦井不同采深所遇斷層，除少數(shù)初揭時少量出水外，均有滲水現(xiàn)象，久后干涸，也表明斷層帶導(dǎo)水性及富水性均較差。但當(dāng)斷 層使強(qiáng)含水層與煤層對口或間距變小時，應(yīng)留足安全防水煤柱，以防井下突水事故的發(fā)生。在開采下組煤層時，由于斷層的切割，奧灰與 1 17 煤層多處對口接觸（如圖 542），斷層的導(dǎo)水性對礦井安全開采將有很大的影響。精查勘探的抽水試驗(yàn)中石灰?guī)r（十下）的水位標(biāo)高為 m，奧陶系石灰?guī)r水位為 m，僅差 ，表明十下灰與奧灰可能存在一定的水力聯(lián)系，斷層有導(dǎo)水的可能。 對開采 3 下煤層有直接影響的充水含水層有侏羅紀(jì)上統(tǒng)底礫巖、 3 下煤層頂?shù)装迳皫r、太原組石灰?guī)r（三），在勘探階段各含水層的水位標(biāo)高為 +～ +，而周圍礦區(qū)水位在當(dāng)時已降至 90～ 150 m，相差較大，表明井田內(nèi)含水層未受外圍礦井排水影響，井田邊界斷層具阻水性。 現(xiàn)在井田范圍內(nèi)礫巖水位標(biāo)高為 ～ m，而與 該礦 井相鄰的滕東生建煤礦的礫巖水位標(biāo)高為 ～ m，水位相差較大，也進(jìn)一步表明井田的邊界斷層具阻水性。 棗莊市金莊生建 煤礦 煤礦安全與職業(yè)衛(wèi)生評估報(bào)告 山東煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 Safety Technology Center， Shandong Administration of Coal Mine Safety 第 22 頁 采動裂隙 煤層開采后，采空區(qū)上方的巖層因下部被采空而失去了原有的平衡，相應(yīng)產(chǎn)生了礦山壓力，周邊圍巖應(yīng)力重新分布，從而對煤層頂板底板產(chǎn)生破壞作用，必然引起頂部巖體的 開裂、垮落，直到充滿采空區(qū)為止，而上部巖層的移動常達(dá)到地表。根據(jù)采空區(qū)上方的巖層變形和破壞程度不同，可將煤層上方巖層劃分為垮落帶、導(dǎo)水裂隙帶和彎曲沉降帶。采動裂隙指垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶，一般稱為“兩帶”高度。因此“兩帶”高度所波有的范圍將是地下水的充水通道。 封閉不良鉆孔 封閉不良鉆孔對礦井生產(chǎn)的影響主要表現(xiàn)在： 1. 未封或封閉不好的鉆孔，可成為含水層間水力聯(lián)系的通道，各含水層可直接通過這些鉆孔發(fā)生水力聯(lián)系； 2. 封閉質(zhì)量不好的鉆孔在自然狀態(tài)下可能不導(dǎo)水，但由于采動和礦井排水的影響，有可能使封閉不良鉆孔受 擾動而成為導(dǎo)水通道。 鉆孔封閉在不同時期采用的標(biāo)準(zhǔn)有所不同： 1984 年以前采用的是山東省煤田地質(zhì)勘探公司（ 79）魯煤地字 191號文，主要技術(shù)要求是由孔底封至最上一層可采煤層煤厚的 16 倍加 20 m，第四系與侏羅系界面上下各封 15 m，孔口向下封 2m 為暗標(biāo)； 1984 年以后采用的是（ 84）魯煤地生第 28 號文，規(guī)定只見下組煤的鉆孔，自孔底封至最上一層可采煤層以上 100 m，若有上組煤的鉆孔，均自孔底封至最上一層可采煤層以上 200 m。