【正文】 ，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。表41 孔莊煤礦揭露四灰情況時 間地 點采取措施最大水量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月后因7176溜子道施工將其破壞，不出水150總回風巷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巷道穿過四灰，個別裂隙滲水，很快干枯五部皮帶邊探邊掘無水巷道穿過四灰，無水Ⅰ6下車場邊探邊掘44巷道穿過四過，到2006年水量為2m3/h東三下車場探放四灰水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巷道穿過四灰，個別裂隙滲水，2006年已無水 （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號煤層較遠，一般對開采煤層無影響，但在斷裂構(gòu)造發(fā)育的地方，威脅煤層安全開采，孔莊礦F66斷層落差155m，拉近了奧灰與8號煤層的距離，開采時做好防范措施。，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。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水平已采過半,785水平的Ⅲ2采區(qū)已采完,Ⅲ3采區(qū)已采一半,開拓區(qū)域為湖下620水平、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。一、湖下620水平、1020水平涌水量預(yù)算孔莊礦未來十幾年內(nèi)，開采煤層仍是山西組7號、8號煤層，開采山西組7號、8號煤層時，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，采用大井法對其涌水量進行預(yù)算。（一）、計算范圍：１、湖下620水平計算范圍，西起聶莊鋪保護煤柱線，東止KF13斷層，南以375水平為界，北至620水平。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。（二）、計算公式：大井法（承壓轉(zhuǎn)無壓） 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)計開采水平周長P：直接在平面圖上量取。（四）、計算結(jié)果見表42：表42 大井法礦井涌水量計算表計算開采參數(shù)水平設(shè)計開采周長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)算孔莊井田開采多年，積累了豐富的水文地質(zhì)及礦井涌水量實測資料，根據(jù)礦井歷年觀測資料，礦井涌水量與礦井開采活動之間關(guān)系密切，礦井涌水量是隨著開采面積、產(chǎn)量的增加而增大，含水系數(shù)較穩(wěn)定（見表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。表43 含水系數(shù)統(tǒng)計表年 份19961997199819992000200120022003200420052006年涌水量（萬噸）年產(chǎn)量（萬噸）含水系數(shù) 1800000計算公式：Q正常= ———— =343m3/h 36524 1800000Q最大= ———— =405m3/h 36524預(yù)計礦井正常涌水量為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。通過多年礦井涌水量觀測，對礦井涌水規(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。由于孔莊礦未來一段時期只開采山西組8號煤層，不開采太原組121號煤層，因此，本報告也沒有進行開采121號煤層時涌水量預(yù)計，全礦井涌水量預(yù)算中也不含開采太原組煤層時的涌水量。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。礦井充水水源主要為7號煤層頂板砂巖水和太原組四灰水，%%。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。說明勘探時對礦井涌水量的預(yù)計較為合理。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）。表44 預(yù)計涌水量與礦井實際涌水量比較表水平名稱預(yù)計方法1994年預(yù)計的礦井涌水量（m3/h）2006年度礦井實際涌水量（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水平運用含水系數(shù)法預(yù)計的礦井涌水量，與礦井2006年度的375水平實際涌水量比較吻合，其它預(yù)計方法誤差都較大。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。根據(jù)建礦以來的地面沉降觀測。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。對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，形成一個東西長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)和生活帶來很大不便。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。煤層開采后使湖西大堤發(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年對湖西大堤進行了三次加固，確保湖西大堤標高在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^。隨著國家關(guān)于采礦塌陷區(qū)土地復墾政策的出臺，2006年孔莊礦與中國礦業(yè)大學合作對部分塌陷區(qū)進行復墾，此項工作正在進行中。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。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。隨著礦井規(guī)模的不斷擴大，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年對污水廠進行了改造，還專門成立了科技環(huán)?？?，負責污水處理和利用問題，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。合計日用水量2000m3，既做到了資源的重復利用又節(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。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。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。近年來，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）、進一步明確了煤系地層的分布規(guī)律、厚度、巖性組合、標志層的特征、各組地層間的接觸關(guān)系。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。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。（三）、通過對礦井水文地質(zhì)條件分析，得出了孔莊煤礦開采山西組煤層時水文地質(zhì)條件為中等類型，并提出了各主要含水層水害防治的方法；運用含水系數(shù)法，預(yù)計了開采山西組煤層時，礦井年產(chǎn)量為180萬噸時正常涌水量為343m3/h，最大涌水量為405m3/h。參考文獻: [1]王永紅，沈文．中國水害預(yù)防及防治[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，2003. 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