【正文】 ，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。表41 孔莊煤礦揭露四灰情況時(shí) 間地 點(diǎn)采取措施最大水量m3/h穩(wěn)定水量m3/h備 注375東大巷Ⅰ4采區(qū)探放四灰水3015巷道穿過(guò)四灰，到2006年巷道僅有少量淋水620東大巷Ⅱ3采區(qū)探放四灰水3020巷道穿過(guò)四灰，到97年5月水量減小為10m3/h，2006年出水量減為8 m3/hⅠ4皮帶下山邊探邊掘85巷道穿過(guò)四灰，到98年12月水量減小為5m3/h，2006年出水量為3m3/h620東大巷Ⅱ3采區(qū)邊探邊掘少量淋水巷道過(guò)四灰后不再出水Ⅰ5管子下山邊探邊掘27很快減小至5m3/h，2006年已不出水Ⅰ4西7178溜煤石門(mén)探放四灰水半年后工作面回采將其破壞，不出水Ⅰ4西集中溜煤下山探放四灰水三個(gè)月后因7176溜子道施工將其破壞，不出水150總回風(fēng)巷Ⅰ5采區(qū)探放四灰水4440到2005年水量減小為8m3/h，2006年干枯375大巷Ⅰ6采區(qū)邊探邊掘6043巷道穿過(guò)四灰，多處出水，到2006年水量減為40m3/h四部皮帶邊探邊掘2巷道穿過(guò)四灰，個(gè)別裂隙滲水，很快干枯五部皮帶邊探邊掘無(wú)水巷道穿過(guò)四灰，無(wú)水Ⅰ6下車(chē)場(chǎng)邊探邊掘44巷道穿過(guò)四過(guò)，到2006年水量為2m3/h東三下車(chē)場(chǎng)探放四灰水88探放水孔出水，到2006年水量仍有8m3/h410變電所探放四灰水54探放水孔出水，2006年出水量為4m3/h785西大巷邊探邊掘2巷道穿過(guò)四灰，個(gè)別裂隙滲水，2006年已無(wú)水 （四）、奧陶系灰?guī)r含水層水奧陶系灰?guī)r含水層距離山西組8號(hào)煤層較遠(yuǎn)，一般對(duì)開(kāi)采煤層無(wú)影響，但在斷裂構(gòu)造發(fā)育的地方，威脅煤層安全開(kāi)采，孔莊礦F66斷層落差155m，拉近了奧灰與8號(hào)煤層的距離，開(kāi)采時(shí)做好防范措施。，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。第三節(jié) 礦井涌水量預(yù)算孔莊礦已投產(chǎn)近30年,到目前為止,375水平接近采完,620水平已采過(guò)半,785水平的Ⅲ2采區(qū)已采完,Ⅲ3采區(qū)已采一半,開(kāi)拓區(qū)域?yàn)楹?20水平、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。一、湖下620水平、1020水平涌水量預(yù)算孔莊礦未來(lái)十幾年內(nèi)，開(kāi)采煤層仍是山西組7號(hào)、8號(hào)煤層，開(kāi)采山西組7號(hào)、8號(hào)煤層時(shí)，充水水源主要為7煤頂板砂巖水。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。（一）、計(jì)算范圍：１、湖下620水平計(jì)算范圍，西起聶莊鋪保護(hù)煤柱線，東止KF13斷層，南以375水平為界，北至620水平。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。（二）、計(jì)算公式：大井法（承壓轉(zhuǎn)無(wú)壓） Q＝R0=10S+r0 r0=P/2π（三）、參數(shù)選用：滲透系數(shù)K值：。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。水頭高度H：,1050水平采用500m。設(shè)計(jì)開(kāi)采水平周長(zhǎng)P：直接在平面圖上量取。（四）、計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表42：表42 大井法礦井涌水量計(jì)算表計(jì)算開(kāi)采參數(shù)水平設(shè)計(jì)開(kāi)采周長(zhǎng)P（m）滲透系數(shù)K（m/d）水 頭 高 度H（m）含水層厚度M（m）大井引用半徑r0（m）影 響半 徑 R（m）大井影響半徑R0（m）計(jì)算涌水量（m3/h）湖下620水平685023109188519761221050水平90505002314416202061156二、全礦井涌水量預(yù)算孔莊井田開(kāi)采多年，積累了豐富的水文地質(zhì)及礦井涌水量實(shí)測(cè)資料，根據(jù)礦井歷年觀測(cè)資料，礦井涌水量與礦井開(kāi)采活動(dòng)之間關(guān)系密切，礦井涌水量是隨著開(kāi)采面積、產(chǎn)量的增加而增大，含水系數(shù)較穩(wěn)定（見(jiàn)表43），且井田內(nèi)水文地質(zhì)條件基本相同，故利用含水系數(shù)作為礦井涌水量的預(yù)算依據(jù)較為合理?？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)。表43 含水系數(shù)統(tǒng)計(jì)表年 份19961997199819992000200120022003200420052006年涌水量（萬(wàn)噸）年產(chǎn)量（萬(wàn)噸）含水系數(shù) 1800000計(jì)算公式：Q正常= ———— =343m3/h 36524 1800000Q最大= ———— =405m3/h 36524預(yù)計(jì)礦井正常涌水量為343m3/h, 礦井最大涌水量為 405m3/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。通過(guò)多年礦井涌水量觀測(cè)，對(duì)礦井涌水規(guī)律已基本掌握，含水系數(shù)較穩(wěn)定，水文地質(zhì)條件差異不大，用含水系數(shù)法預(yù)計(jì)的礦井正常涌水量和礦井最大涌水量比較可靠，可以作為礦井建設(shè)、防排水措施的依據(jù)。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。由于孔莊礦未來(lái)一段時(shí)期只開(kāi)采山西組8號(hào)煤層，不開(kāi)采太原組121號(hào)煤層，因此，本報(bào)告也沒(méi)有進(jìn)行開(kāi)采121號(hào)煤層時(shí)涌水量預(yù)計(jì)，全礦井涌水量預(yù)算中也不含開(kāi)采太原組煤層時(shí)的涌水量。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。礦井充水水源主要為7號(hào)煤層頂板砂巖水和太原組四灰水，%%。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。說(shuō)明勘探時(shí)對(duì)礦井涌水量的預(yù)計(jì)較為合理。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）。表44 預(yù)計(jì)涌水量與礦井實(shí)際涌水量比較表水平名稱預(yù)計(jì)方法1994年預(yù)計(jì)的礦井涌水量（m3/h）2006年度礦井實(shí)際涌水量（m3/h）375水平 含水系數(shù)法92106620水平水平廊道法13945大井法182850水平水平廊道法13233大井法189從上表中可看出，375水平運(yùn)用含水系數(shù)法預(yù)計(jì)的礦井涌水量，與礦井2006年度的375水平實(shí)際涌水量比較吻合，其它預(yù)計(jì)方法誤差都較大。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。根據(jù)建礦以來(lái)的地面沉降觀測(cè)。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。對(duì)地面影響最為明顯的是Ⅱ1采區(qū)、Ⅲ2采區(qū)，該采區(qū)位于陸地部分，8兩層煤回采后地面塌陷，形成一個(gè)東西長(zhǎng)2km，南北寬1km，深6m的大塌陷坑，大片農(nóng)田沉入水下，一條通往大壩的道路和李大公路隨之下沉，給生產(chǎn)和生活帶來(lái)很大不便。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。煤層開(kāi)采后使湖西大堤發(fā)生下沉，給防洪、防汛構(gòu)成很大威脅，孔莊礦于1986年、1989年、1997年、2004年對(duì)湖西大堤進(jìn)行了三次加固，確保湖西大堤標(biāo)高在40m以上，使湖西大堤能夠安全渡汛。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(yú)塘，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。隨著國(guó)家關(guān)于采礦塌陷區(qū)土地復(fù)墾政策的出臺(tái)，2006年孔莊礦與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)合作對(duì)部分塌陷區(qū)進(jìn)行復(fù)墾，此項(xiàng)工作正在進(jìn)行中。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。煤矸石以泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖為主，具有一定的硬度，被用作鄉(xiāng)村道路的鋪路材料。部分煤矸石被粉碎后用作制磚的填充料。磚場(chǎng)取土坑回填以及廠區(qū)地面加高也都利用了煤矸石，礦井每年生產(chǎn)的煤矸石大部分已被利用。為盡量減小矸石山著火和粉塵對(duì)周?chē)h(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。隨著礦井規(guī)模的不斷擴(kuò)大，礦井涌水量也在逐漸增大。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。1991年建成了污水處理廠，礦井水經(jīng)處理后再排放到河流中，2004年對(duì)污水廠進(jìn)行了改造，還專(zhuān)門(mén)成立了科技環(huán)?？?，負(fù)責(zé)污水處理和利用問(wèn)題，處理后的污水一部分被用于地面綠化灌溉和衛(wèi)生清潔等非生活用水，另一部分用于井下注漿、防塵和水力采煤等。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。由于孔莊礦還存在水力采煤，用水量較大，以往都是從地面抽取第四系的砂層水，然后通過(guò)管道送入井下。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。二、供水水源礦井用水主要分為生活用水和生產(chǎn)用水。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。礦井生產(chǎn)用水如井下防塵用水、煤層防滅火注水、老空防滅火注漿用水及采掘施工用水等，礦井投產(chǎn)初期主要依靠地面水源井抽取第四系Ⅰ、Ⅱ含水層水供給。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。近年來(lái)，隨著井下疏放四灰水量的不斷增加，四灰水在井下沉淀后被直接利用；水力采煤技術(shù)的提高使煤水在井下直接被分離，分離出的水經(jīng)沉淀后又被重新利用，這也大大減少了地面水源井的供水量。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。結(jié) 論:（一）、進(jìn)一步明確了煤系地層的分布規(guī)律、厚度、巖性組合、標(biāo)志層的特征、各組地層間的接觸關(guān)系。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。并從煤層厚度、煤層結(jié)構(gòu)和煤層頂?shù)装鍘r性特征等方面分析了各可采煤層變化規(guī)律。（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(lèi)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。（三）、通過(guò)對(duì)礦井水文地質(zhì)條件分析，得出了孔莊煤礦開(kāi)采山西組煤層時(shí)水文地質(zhì)條件為中等類(lèi)型，并提出了各主要含水層水害防治的方法；運(yùn)用含水系數(shù)法，預(yù)計(jì)了開(kāi)采山西組煤層時(shí)，礦井年產(chǎn)量為180萬(wàn)噸時(shí)正常涌水量為343m3/h，最大涌水量為405m3/h。參考文獻(xiàn): [1]王永紅，沈文．中國(guó)水害預(yù)防及防治[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，2003. [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.[3]劉偉韜，張文泉， 中的應(yīng)用[J].,(6).[4] 王強(qiáng)，李振林，王計(jì)堂，礦井地質(zhì). 北京：煤炭工業(yè)出版社，[5] 蔚永寧，. 北京：煤炭工業(yè)出版社，[6] 謝仁海，渠天祥，：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1991.[7] 杜遠(yuǎn)生，. 武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，37 / 3