目前,國(guó)內(nèi)外一般使用礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度來(lái)評(píng)價(jià)水害的危險(xiǎn)程度。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦井田面積小、排水能力相對(duì)較低,按《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》的分類(lèi),即使水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦井也有淹井的危險(xiǎn)。因此,用以上方法確定鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦的危險(xiǎn)程度不太合適,有必要研究一種能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦礦井水害危險(xiǎn)程度和適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦技術(shù)條件的方法,同時(shí)能更好地指導(dǎo)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦防治水工作。河北省武安市煤炭局在深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合水文物探工作,制定了鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦礦井水害威脅程度分類(lèi)辦法,用于取代水文地質(zhì)條件復(fù)雜類(lèi)型劃分,這對(duì)指導(dǎo)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦的防治水工作產(chǎn)生了積極的影響。
一、 武安礦區(qū)內(nèi)礦井主要水害類(lèi)型
1.地表水。由于部分煤礦的煤層埋藏較淺,煤層開(kāi)采后形成的頂板冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶往往成了導(dǎo)通地表水的通道,尤其在地表水體、季節(jié)性河流的河床、河漫灘及沖溝附近,受地表水的威脅較大。
根據(jù)礦井開(kāi)采過(guò)程中對(duì)地表破壞的程度和受地表水的影響程度,本評(píng)價(jià)將礦井受地表水的影響程度分為三類(lèi):
(1) 危險(xiǎn)性較小,指大氣降水可能通過(guò)導(dǎo)水裂隙帶與礦井發(fā)生水力聯(lián)系。
(2) 危險(xiǎn)性較大,指在地表水體、河床、河漫灘下開(kāi)采并可能通過(guò)導(dǎo)水裂隙帶與礦井發(fā)生水力聯(lián)系。
(3) 危險(xiǎn)性大,指井口低于最高洪水位。
2.采空區(qū)積水。采空區(qū)積水雖然動(dòng)儲(chǔ)量不大,但其巨大的靜儲(chǔ)量和突水時(shí)的瞬時(shí)水量,透水時(shí)往往是災(zāi)難性的,其危害性還在于它這們是極不規(guī)律的。
本評(píng)價(jià)將采空區(qū)控制程度分為類(lèi)三類(lèi):
(1) 已控制,指經(jīng)采掘工程控制。
(2) 基本控制,指采掘工程僅控制大體范圍。
(3) 未控制,指沒(méi)有采掘工程控制。
3.斷層水。斷層是薄弱的地質(zhì)體,它往往成為地下水進(jìn)入礦井的通道,尤其是落差較大的斷層直接使煤層與含水層對(duì)接。當(dāng)含水層的水量較大時(shí),突水將對(duì)礦井造成巨大的損害。尤其是控制程度較低的斷層,由于其位置和落差不清將使我們采用的防治水技術(shù)失敗。
(1) 構(gòu)造復(fù)雜程度:
①簡(jiǎn)單型,指礦井(含邊界)沒(méi)有落差較大的斷層。
②中等型,指僅在礦井邊界有落差較大的斷層。
③復(fù)雜型,指在礦井中部有落差較大的斷層。
(2)控制程度:
① 已控制,指經(jīng)礦井采掘工程已探明斷層的產(chǎn)狀。
② 基本控制,指雖然沒(méi)有經(jīng)采掘工程控制,但構(gòu)造發(fā)育程度基本沒(méi)有較大的出入。
③ 控制程度較差,指構(gòu)造是推測(cè)的。
4.含水層承壓水。
(1)煤層直接或間接頂?shù)装搴畬铀?。以于開(kāi)采煤層附近的含水層,在采掘過(guò)程中將被疏干或保持一定的動(dòng)儲(chǔ)量,它是礦井正常涌水的主要成分。
(2)煤層間接底板強(qiáng)含水層水。由于煤層存在底板強(qiáng)含水層時(shí),疏放開(kāi)采是不可能的,只有進(jìn)行帶壓開(kāi)采。
5.封閉不良鉆孔透水。
6.陷落柱突水。本區(qū)內(nèi)采掘過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)有陷落柱。雖然鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦水害類(lèi)型與國(guó)有大礦基本一致,但由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦一般范圍較少,開(kāi)采深度較淺,生產(chǎn)能力較低,礦井涌水量和排水能力較少,勘探程度較低,技術(shù)力量較薄弱的因素,決定了它們受地表水和空區(qū)水威脅程度較國(guó)有重點(diǎn)煤礦更加明顯。此外,下組煤開(kāi)采的危險(xiǎn)程度更大。
二、 武安礦區(qū)內(nèi)煤層富水帶的劃分及礦井涌水量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.礦區(qū)內(nèi)煤層富水帶的劃分。通過(guò)探測(cè)將礦區(qū)內(nèi)煤層的富水性分為三個(gè)帶:一是富水性較差帶,二是中等帶,三是較強(qiáng)帶。三個(gè)帶的采掘一般涌水量預(yù)計(jì)考慮了如下因素:一是煤層具強(qiáng)含水層奧灰的遠(yuǎn)近,二是該礦煤層所處的水文單元,三是各礦開(kāi)采不同煤層時(shí)頂?shù)装寮懊簩油ǔ0l(fā)生的出水情況。本礦區(qū)以邯(鄲)武(安)路為界分為南單元和北單元,南單元為富水性較強(qiáng)單元,北單元為富水性較差單元。結(jié)合鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦通常發(fā)生的采掘涌水量,對(duì)不同煤層“三帶”的一般涌水量劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1。
表1 可采煤層“三帶”涌水量劃分標(biāo)準(zhǔn)表 單位: m
3/h
水文單元
上、下組煤
較差帶
中等帶
較強(qiáng)帶
備注
南單元
上組煤(1#、2#、4#、6#)
0~20
21~40
41~60
東西以邯武公路為界分為水文南單元和北單元
下組煤(7#、8#、9#)
0~30
31~60
61~90
北單元
上組煤(1#、2#、4#、6#)
0~15