摘要： 水庫下采煤一方面要確保煤礦井下安全，同時(shí)還要保護(hù)地表水資源和水庫壩體的安全。根據(jù)水體下采煤的技術(shù)理論，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤礦具體的地質(zhì)采礦條件，進(jìn)行了上覆巖層破壞高度的計(jì)算、地表移動(dòng)和變形的預(yù)計(jì)，從而對(duì)水庫水體下采煤的安全性進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和論證。結(jié)果表明：各工作面開采以后，上覆巖層中導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育的最大標(biāo)高與基巖頂部邊界之間有較厚的基巖巖柱，即導(dǎo)水裂縫帶不會(huì)波及到地表水水庫。同時(shí),根據(jù)地表移動(dòng)和變形預(yù)計(jì)結(jié)果,分析了各工作面開采對(duì)水庫壩體的影響。最后提出了相應(yīng)的技術(shù)措施，確保水庫下安全采煤。

　　關(guān)鍵詞： 水庫; 堤壩; 水體下采煤; 采動(dòng)損害

　　國內(nèi)外水體下采煤已有 100 多年的歷史，各主要產(chǎn)煤國家在海下、河流下、湖泊下、含水的松散層和含水的巖層下、人工修建的蓄水工業(yè)建筑物下、充水的巷道與采場(chǎng)下進(jìn)行了大量的試驗(yàn)開采工作。英國、日本、加拿大、智利和澳大利亞還成功地進(jìn)行了海下采煤;美國則非常重視長壁開采對(duì)地表河流甚至小溪的影響。我國煤炭資源分布廣， 不僅平原地區(qū)、丘陵和山區(qū)的地下蘊(yùn)藏著豐富的煤炭資源，而且各類水體下壓煤量也很大[1-2 ]。 長期以來， 我國積累了豐富的水體下、湖泊下及河下的采煤經(jīng)驗(yàn)[ 3-4 ],水體下采煤技術(shù)已處于領(lǐng)先地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國在各類水體下，已安全采出超過 2 億 t 煤炭，如我國已在淮河堤下采煤取得了巨大成功[ 5 ],龍口礦區(qū)已經(jīng)成功地進(jìn)行海底下采煤等。

　　水體下采煤技術(shù)是涉及到采礦、地質(zhì)、巖石力學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域[6-7 ]。研究水體下采煤技術(shù)的目的是實(shí)現(xiàn)水體下的安全采煤。根據(jù)地質(zhì)采礦條件及開采方案設(shè)計(jì)，進(jìn)行綜合計(jì)算、分析和評(píng)價(jià)，可以為實(shí)現(xiàn)水體下安全采煤提供技術(shù)保證。因此，正確評(píng)價(jià)和分析水體下采煤的安全性，實(shí)現(xiàn)水體下的安全采煤，對(duì)于確保煤礦安全生產(chǎn)，提高煤炭資源采出率緩解礦井采掘接替緊張的矛盾、保護(hù)地表水和地下水資源等都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　鄭州煤電(集團(tuán))公司米村煤礦 26 擴(kuò)大區(qū)地表有一水庫，該水庫是影響 26 擴(kuò)大區(qū)安全開采的主要水體。水庫下采煤一方面要確保煤礦井下安全同時(shí)還要保護(hù)地表水資源。為確保在此水體下安全采煤，采前必須對(duì)水庫下采煤的安全性進(jìn)行分析研究，以便根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施。本文在收集現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)采礦資料和有關(guān)觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合米村煤礦具體的地質(zhì)采礦條件，對(duì)水庫水體下采煤的安全性進(jìn)行了研究和論證。

　　1 地質(zhì)采礦條件及水庫情況

　　1.1 地質(zhì)采礦條件

　　米村煤礦 26 擴(kuò)大區(qū)地面標(biāo)高為 + 272.5～ +280.6 m。走向長200～1 050 m，傾向長340～590 m地質(zhì)儲(chǔ)量約2. 58 Mt，可采儲(chǔ)量約 2.19 Mt 。該采區(qū)地面西北高,東南低,溝谷發(fā)育,黃土覆蓋層較厚。采區(qū)整體為一單斜構(gòu)造,無大的斷裂構(gòu)造,地質(zhì)條件簡單。含煤地層為石炭紀(jì)、二迭系含煤巖系。開采煤層為二1 煤,上限標(biāo)高 – 20.0 m，下限標(biāo)高 – 118.0 m，煤層厚度為 1.7～12. 31 m，平均為6. 25 m，傾角為8° ～12°。上覆巖層主要由中、細(xì)粒砂巖，粉砂巖，砂質(zhì)泥巖,泥巖等巖層組成，煤層頂?shù)装宓馁x存情況見表 1。

表 1 頂?shù)装鍘r性特征

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　　采區(qū)已開采工作面距離水庫和壩體較遠(yuǎn)，待開采工作面分別為26071，260071，260061，260051 和260041 等,壩體位于 260071，260061 工作面之上，目前正在開采 26071 工作面，采用放頂煤采煤法。開采方案布置平面圖見圖 1。

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　　1.2 水庫情況

　　26 擴(kuò)大區(qū)地表除村莊以外，有宋溝水庫及其壩體。水庫位于 26 擴(kuò)大區(qū)的中西部。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該水庫水面標(biāo)高約為 + 274.5 m，該水庫最深處約有17～18 m，其深度邊界為水體的底界面，最低標(biāo)高約為 + 256.5～ + 257.5 m。 宋溝水庫屬季節(jié)性蓄水，水庫面積約 3. 2 萬 m2,蓄水量約 20～30 萬m3,該水庫的水源主要為煤礦的井下排水和大氣降水。水庫蓄水的壩體由料石砌和黃土堆積而成，迎水面邊坡角約為 45°～50°。 壩體上表面為柏油路面，路面標(biāo)高約為 + 278 m。