【正文】 [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（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。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。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。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。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。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。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。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。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。部分煤矸石被粉碎后用作制磚的填充料。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。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^。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。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。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。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計了375水平、620水平和850水平的礦井涌水量，現(xiàn)將預計的涌水量與實際涌水量進行比較（見表44）。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。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。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，故本報告沒有預計其涌水量。三、涌水量計算結(jié)果評述采用大井法預算湖下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用，局部會有分界砂巖水滲入，故大井法預計的涌水量只能作為參考?？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計。設計開采水平周長P：直接在平面圖上量取。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。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。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算。本次報告對湖下620水平、1050水平及全礦井涌水量進行了預算。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)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。（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。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，必須配備排水設施，防止意外突水事故影響生產(chǎn)。（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。根據(jù)DFJ1孔底含水位觀測資料，底含水已接近疏干狀態(tài)。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。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)定留設安全防水煤柱。要加強老塘積水區(qū)的調(diào)查分析，加強水文地質(zhì)預測預報工作。因此，防治水應多角度、多方位開展。為保護封閉不良鉆孔（012孔、601孔）而留設了鉆孔保護煤柱，使大量煤炭資料無法回收。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。老塘水雖沒有給礦井造成嚴重災害，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。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。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。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。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。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。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。（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。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。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。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。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。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)。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。（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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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（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。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?？浊f井田揭露奧灰含水層較少，對奧灰含水層認識也較少。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。（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。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。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。該層砂巖由于在露頭處接受第四系底含水以及由第四系底含水連通的其他含水層水的滲透補給，涌水量大小比深部大，出水時間也長，不如深部易于減??；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。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。上述情況證實第四系底部含水層已成為礦井淺部開采的主要充水水源。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