鄉鎮煤礦水害危險程度評價研究
一、 武安礦區內礦井主要水害類型
1.地表水。由於部分煤礦的煤層埋藏較淺，煤層開采後形成的頂板冒落帶和導水裂隙帶往往成了導通地表水的通道，尤其在地表水體、季節性河流的河床、河漫灘及衝溝附近，受地表水的威脅較大。
根據礦井開采過程中對地表破壞的程度和受地表水的影響程度，本 評價將礦井受地表水的影響程度分為三類：
（1） 危險性較小，指大氣降水可能通過導水裂隙帶與礦井發生水力聯係。
（2） 危險性較大，指在地表水體、河床、河漫灘下開采並可能通過導水裂隙帶與礦井發生水力聯係。
（3） 危險性大，指井口低於最高洪水位。
2.采空區積水。采空區積水雖然動儲量不大，但其巨大的靜儲量和突水時的瞬時水量，透水時往往是災難性的，其危害性還在於它這們是極不規律的。
本 評價將采空區控製程度分為類三類：
（1） 已控製，指經采掘工程控製。
（2） 基本控製，指采掘工程僅控製大體範圍。
（3） 未控製，指沒有采掘工程控製。
3.斷層水。斷層是薄弱的地質體，它往往成為地下水進入礦井的通道，尤其是落差較大的斷層直接使煤層與含水層對接。當含水層的水量較大時，突水將對礦井造成巨大的損害。尤其是控製程度較低的斷層，由於其位置和落差不清將使我們采用的防治水技術失敗。
（1） 構造複雜程度：
①簡單型，指礦井（含邊界）沒有落差較大的斷層。
②中等型，指僅在礦井邊界有落差較大的斷層。
③複雜型，指在礦井中部有落差較大的斷層。
（2）控製程度：
① 已控製，指經礦井采掘工程已探明斷層的產狀。
② 基本控製，指雖然沒有經采掘工程控製，但構造發育程度基本沒有較大的出入。
③ 控製程度較差，指構造是推測的。
4.含水層承壓水。
（1）煤層直接或間接頂底板含水層水。以於開采煤層附近的含水層，在采掘過程中將被疏幹或保持一定的動儲量，它是礦井正常湧水的主要成分。
（2）煤層間接底板強含水層水。由於煤層存在底板強含水層時，疏放開采是不可能的，隻有進行帶壓開采。
5.封閉不良鑽孔透水。
6.陷落柱突水。本區內采掘過程中未發現有陷落柱。雖然鄉鎮煤礦水害類型與國有大礦基本一致，但由於鄉鎮煤礦一般範圍較少，開采深度較淺，生產能力較低，礦井湧水量和排水能力較少，勘探程度較低，技術力量較薄弱的因素，決定了它們受地表水和空區水威脅程度較國有重點煤礦更加明顯。此外，下組煤開采的危險程度更大。
二、 武安礦區內煤層富水帶的劃分及礦井湧水量評價 標準
1.礦區內煤層富水帶的劃分。通過探測將礦區內煤層的富水性分為三個帶：一是富水性較差帶，二是中等帶，三是較強帶。三個帶的采掘一般湧水量預計考慮了如下因素：一是煤層具強含水層奧灰的遠近，二是該礦煤層所處的水文單元，三是各礦開采不同煤層時頂底板及煤層通常發生的出水情況。本礦區以邯（鄲）武（安）路為界分為南單元和北單元，南單元為富水性較強單元，北單元為富水性較差單元。結合鄉鎮煤礦通常發生的采掘湧水量，對不同煤層“三帶”的一般湧水量劃分 標準如表1。
表1 可采煤層“三帶”湧水量劃分 標準表 單位: m 3/h
水文單元
上、下組煤
較差帶
中等帶
較強帶
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
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td="13436">北單元上組煤（1#、2#、4#、6#）
0~15
16~30
31~50
下組煤（7#、8#、9#）
0~20
21~40
41~60
2.礦井湧水量評價標準。由於鄉鎮煤礦的開采範圍和開采能力遠小於國有大礦，其開采範圍僅相當於國有礦山的一個采區甚至不足一個工作麵，因此不能采用《礦井水文地質01manbetx
》中規定的煤礦水文地質類型的標準。考慮到其年產量多為6萬噸、礦井排水多使用2寸泵和3寸泵，少數為4寸泵和6寸泵，故規定分類標準為：
Ⅰ類礦井為礦井湧水量無或微量
Ⅱ類礦井最大湧水量為<18m3/h
Ⅲ類礦井最大湧水量為18～<60m3/h
Ⅳ類礦井最大湧水量為60～<300m3/h
Ⅴ類礦井最大湧水量為>300m3/h
3.下組煤帶壓開采突水係數計算方法和標準。
（1）計算方法。使用《礦井水文地質01manbetx
》附錄5的計算公式：
TS=P/M-GP
式中：TS——突水係數（Mpa/cm2·m）;
P——隔水層承受的水壓（Mpa/cm2）;
M——底板隔水層厚度（m）；
GP——采礦對底板隔水層的擾動破壞厚度（m），選用10m。
（2）分類標準。《礦井水文地質01manbetx
》中，規定峰峰礦區的突水係數經驗值為0.066Mpa/cm2·m。由於下組煤開采受含水極豐富的奧灰係灰岩水威脅，考慮到鄉鎮煤礦的技術管理水平，控製標準應嚴格，將突水係數值適當減小，以增加安全保障。
三、 鄉鎮煤礦水害危險程度分類
根據礦井水文地質和煤層的富水性情況，以及礦井的實際防排水能力，將鄉鎮煤礦水害危險程度分為以下五類：
Ⅰ類礦井：在當地侵蝕基準麵以上或在含水層水位以上開采，沒有大的地質構造，礦井湧水量無或微量。此類礦井基本沒有水患威脅。
Ⅱ類礦井：井口標高和開采的頂板導水裂隙帶位於該地區最高洪水位以上，地表水的危險性較小；礦井沒有空區積水或開采水平以上沒有空區積水，空區位置控製程度較高，沒有空區積水危險；構造發育程度簡單（即井田內沒有落差較大的斷層）或中等（僅在邊界有斷層），斷層的位置和落差控製程度較高，即已控製，沒有斷層突水的危險；含水層以靜儲量為主並基本被疏幹，礦井的最大湧水量<18m3/h。該類礦井的水害危險程度較小。
Ⅲ類礦井：雖然井口位於該地區最高洪水位以下，但是已采取了加高和防護措施；空區（含巷道）積水位置基本控製，空區水突水危險較小，需要局部探放；構造發育程度中等或複雜，斷層的位置和落差基本控製，斷層突水的危險較小；含水層的動儲量較小，礦井的最大湧水量在18～<60m3/h。該類礦井屬於水害威脅中等的礦井。隻要我們按規程進行礦井防治水工作是可以保證礦井生產安全的。
Ⅳ類礦井：礦井位於地表水體、河床，河漫灘等下部開采，地表水的危險性大，沒有采取可靠的防治水措施；空區積水（含巷道）位置不清，空區積水的危險性較大，需要在采掘過程中進行探放或防治；構造複雜，落差較大的斷層基本控製，斷層突水的危險性較大；有較強的富水帶，礦井的最大湧水量在60～<300m3/h；在奧灰係灰岩水位以下開采下組煤，其突水係數小於0.02Mpa/cm2，但是仍然存在底板突水的危險。該類礦井屬於水害危險程度較大的礦井，必須有專門的防治水技術人員、防治水安全員和有資質的設計部門作的防治水設計。
Ⅴ類礦井：地表水的危險性較大，沒有采取正確的防治水措施；空區積水（含巷道）位置不清，空區突水的危險性較大，需在采掘過程中進行探入或防治；構造複雜，有落差較大（指可能導通下盤含水層的斷層）的斷層或導水斷層，斷層突水的危險性較大；有較高的富水帶，礦井的最大湧水量>3003/h；開采下組煤的突水係數>0.02Mpa/cm2·m～≤0.04Mpa/cm2·m。這類礦井屬於水害危險程度極大的礦井，必須有專門的防治水技術人員、防治水安全員有資質的設計部門作的防治水設計。
四、 評價對鄉外埠煤礦管理產生的作用
1.由於《礦井水文地質規程》、《水文地質勘探規程》等是針對國有煤礦的實際情況製定的，對於鄉鎮煤礦來說，有些標準不適用。因此，本研究根據武安市鄉鎮煤礦的特點製定了水害危險程度分類標準。突出了地表水潰入井下危險性、空區積水的控製程度和危害性、下組煤開采突水係數及礦井防治水技術管理水平，考慮了斷層控製和複雜程度及突水危險性，含水層的富水性與礦井排水能力的關係等因素。將礦井分為五類。這樣，便於對礦井進行分類指導並監督礦井落實安全技術措施，從而達到保證礦井安全的目的。
2.武安市範圍內的117個鄉鎮煤礦，我們依據本研究成果，結合每個礦的特點製定了《武安市鄉鎮煤礦水害治理意見》，由於該《意見》對各礦井分別提出了有針對性的治理措施，因此，煤礦企業易於接受，防治水措施得到較好的貫徹和實行。
通過兩年多的實踐，武安市範圍內的鄉鎮煤礦在防治水方麵取得了較好的成績，未發生任何水害02manbetx.com
，為鄉鎮煤礦的安全生產工作做出了貢獻。
《煤炭企業管理》 （秦福彬）
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