西曲煤矿矿井充水通道的探讨
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ｔ Ｆ ＯＲＵＭ Ｉ论 坛 ｏ０
西 曲煤 矿 矿 充水 通 道 的探 讨
口 王顺喜 山 西 西 山 煤 电 西 曲 矿 地 质 科
西 曲煤 矿 ２ ０ １ ６年 ４月 ７曰公 告 生 产能 力 ３ ３ ６ 万ｃ ／ ａ 。该矿采用平硐 、斜 井联合开拓方 式 ，倾斜 走
这些 断 裂构 造 对地 下水 的运 动状 态 有不 同程 度 的
５ ４／ 矿业装备 ＭＩ Ｎ ｔ Ｎ Ｇ Ｅ Ｑ Ｕ Ｉ Ｐ ＭＥ Ｎ Ｔ
顶 板采动冒落带 、导水 裂缝带
工 作 面 回采 后 顶板 垮 落 所 形成 的 垮 塌 、裂 隙
属典型 的采矿扰动 类导水通道 。采 空区顶板 岩层 的
坚 硬 顶 板 煤 层 冒 落 带 、导 水 裂 缝 带 局 度 计 算 公
如 ，井 田 内最大 的陷 落柱 （ Ｅ ２ ５ ）和处 在断 裂 发育 带上 的陷落柱 Ｅ ２ １ 、Ｅ ２ ２ 、Ｅ ２ ３的生成原 因和岩溶发 育密切相关的 。
对于 上组煤而 言 ，向 、背斜轴 部和断裂所 产生
煤 矿 生 产过 程 中，采 掘 工 程 揭 露破 坏 了含 水 层 、隔水 层 、导水 断层 ，也 会 引起 围岩岩 层移动 和 地表 塌陷 ，这 些都会导 致矿井 水的进 入。对矿 井充 水水 源进行分 析 ，只解 决 了矿 井涌水形 成条件 的一 个方 面 ，矿井是 否会涌 水还取 决于 另外 一个重 要方 面 ，即充水通道 。矿井 充水通道 是在矿 井采掘 过程 中，通 过渗 、滴 、流 、涌 等方式进 入矿 井采掘工 程 中 的矿井水进 入矿井 的通路 。矿 井充水 通道决 定着 矿井 涌水形 式 、涌水地 点和 涌水量 的大小 。一般 而 言 ，矿 井充水 通道有岩 石空 隙 、构造断 裂带 、采 空 区垮落断裂带以及封闭不 良的钻孔等 。
本井田的断裂构造为压扭性正断层。以井 田
最大 断层 红崖 子断 层 （ Ｆ ４ ９ ） 为 例 ， 该 断 层 落 差
８ ０～ １ ４ ０ ｍ， 断层带 的岩性为断层 泥及 断层 角砾 岩 ， 呈胶 结 或半 胶 结状 。据 资 料分 析 ，断 层 两侧 的 钻
孔简 易水文 观 测都 比 较 正常 ，穿 过断 层 的 钻孔 在 断层 带 中 也很 少 有地 下 水 的潜 流现 象 ，断 层带 基 本不导水。 断层 带虽然不导 水 ，但断层两 侧 由于应 力作用
影响。
向长壁顶板全 部垮 落采煤法 ，采掘机械 化程度 １ ０ ０ ％ 。 在 中厚及 厚煤 层中布置 综合机械 化工作 面 ，在构 造 复杂 、煤层变薄及边角地带布置 普通机械化工作面 。 西 曲矿 现 有 ４ 个开拓队、 ４ 个 机 掘 队 、２ 个 综 合 采
队。西曲矿 目前开采 ２ ＋ ３ 、４ 、８ 、９号煤 ，分两个水 平 ，水平 标高分 别为＋ ９ ８ ３ 水平标高划分 为 １ ０个采区 ，分别为 ： 南一 、南二 、南三 、南四 、南五 、南六 、南七 、南八 、
的裂 隙带 使各含水层之 间产生 了水 力联 系 ，甚至因 此部分 区域出现集 中储水空 间 ，在 生中 ，一 些区域
顶板淋水 大 ，有时甚 至出现突然 涌水现象 与此有关 。
在井 田的西部 、南部 ，断裂构造集 中发 育，开采时
应引起重视。
岩 溶 陷落 柱 断 裂 及 破碎 带
本 井 田 位 于 太 原 西 山煤 田 北 缘 ， 地 层 走 向 ＮＷ ，倾 向 Ｓ Ｗ ，倾 角一 般 为 ５ 。 左 右 。就 井 田全 区范 围而 言 ，基本上 为一 向 Ｓ Ｗ 方 向倾 斜的 单斜构
为分 区混合式 。主要进 风井有 副平硐 、主斜井 、南
坪上 、矸石平硐 、崖窑上 进风井 ； 主要 回风井有 南
坪上 、崖窑上回风井。
段。在对奥灰 岩水层进行 抽水 实验 ： 单位涌 水量为 Ｏ ． ６ ８ ５ Ｌ ／ ｓ ． ｍ，渗 透系数 １ ． ８ ４ ｍ／ ｄ ，含水 性 良好 ； 又
式采用 ：
ｌ ｏ ０ Ｍ
冒落带 ： Ｈｍ＝— ２１ ￣ Ｍ＋ １ ６ ± ・
．
破 坏变形 形态 与规 律受到采空 空间几何 结构 ，顶板 岩性及其 组合 ，矿床 产状及采 矿方法 ，岩石 应力环 境及受 力状态等多 种因素 的控 制 ，采空 区上方可形 成破坏 的垮 落带和 导水缝隙带 以及产生 变形 的整体 移动带 ，导水裂缝带 和垮落带 高度与煤层 开采厚度 、 覆岩岩性和组合方 式等 相关 。 西曲井 田 ２ ＋ ３ 、 ４ 号煤 层直 接 顶板 或老 顶覆岩 岩性 多为砂质泥 岩 、粉砂岩 、泥质砂岩 ，属软弱 至 中硬 岩性 ，但夹 有极 软弱 的泥岩 及坚 硬 的薄层 细 、 中 、粗粒 砂岩和灰 岩 （ 粒状砂 岩和灰岩 常作为标志 层） 。 因此覆 岩总 体 （ 综合 ）岩性 介于软 弱 与中硬 之间 ，考虑安全 系数 ，这里 取覆岩岩性为 中硬 。 ８ 、９号煤层的老顶为石 灰岩 ，属坚硬岩石 。根 据 《 建筑 物 、水体 、铁路及 主要井巷煤 柱 留设 与压 煤 开 采规 程 》 ．冒落 带 （ Ｈｍ） 、导 水 裂 缝带 （ Ｈｌ ｉ ） 的高度可 用下式计算 ：
井 田内共 揭露 ２ ７ ７ 个 陷落柱 ，陷落柱柱 体 内为
胶结 很好的密实 充填 的杂乱堆 积物 ，柱 体边 缘裂 隙 不发 育 ，陷落柱 的富 水性和导 水性都很 差 ，只有局 部裂 隙发育处有淋 水 、滴水现 象。但在矿 山压 力作
造 。全井 田构 造 以断 层为主 ，而且集 中于井 田西部 。 用下 ，会改变陷落柱的原有结构 ，成 为导水 的通道 。
北一 、北二采区 ； ＋１ ０ ７ ２水平划分 ３个采区 ，即北三 、 产生节理 、裂隙 ，在适合 的情况下 ，裂隙带 可能成 北 四 、北 五采 区。矿井通 风采 用抽 出式 ，通风方 式
为地下水 运动的 良好通 道和储存地 下水 的 良好场所 ，
特别 是对于 奥陶 系地 层中 的岩溶 发育 有一 定影 响。 如在井 田西部的 ３ ５ ２号孔钻 孔 ，因处 于裂 隙发育地
西 曲煤 矿 矿 充水 通 道 的探 讨
口 王顺喜 山 西 西 山 煤 电 西 曲 矿 地 质 科
西 曲煤 矿 ２ ０ １ ６年 ４月 ７曰公 告 生 产能 力 ３ ３ ６ 万ｃ ／ ａ 。该矿采用平硐 、斜 井联合开拓方 式 ，倾斜 走
这些 断 裂构 造 对地 下水 的运 动状 态 有不 同程 度 的
５ ４／ 矿业装备 ＭＩ Ｎ ｔ Ｎ Ｇ Ｅ Ｑ Ｕ Ｉ Ｐ ＭＥ Ｎ Ｔ
顶 板采动冒落带 、导水 裂缝带
工 作 面 回采 后 顶板 垮 落 所 形成 的 垮 塌 、裂 隙
属典型 的采矿扰动 类导水通道 。采 空区顶板 岩层 的
坚 硬 顶 板 煤 层 冒 落 带 、导 水 裂 缝 带 局 度 计 算 公
如 ，井 田 内最大 的陷 落柱 （ Ｅ ２ ５ ）和处 在断 裂 发育 带上 的陷落柱 Ｅ ２ １ 、Ｅ ２ ２ 、Ｅ ２ ３的生成原 因和岩溶发 育密切相关的 。
对于 上组煤而 言 ，向 、背斜轴 部和断裂所 产生
煤 矿 生 产过 程 中，采 掘 工 程 揭 露破 坏 了含 水 层 、隔水 层 、导水 断层 ，也 会 引起 围岩岩 层移动 和 地表 塌陷 ，这 些都会导 致矿井 水的进 入。对矿 井充 水水 源进行分 析 ，只解 决 了矿 井涌水形 成条件 的一 个方 面 ，矿井是 否会涌 水还取 决于 另外 一个重 要方 面 ，即充水通道 。矿井 充水通道 是在矿 井采掘 过程 中，通 过渗 、滴 、流 、涌 等方式进 入矿 井采掘工 程 中 的矿井水进 入矿井 的通路 。矿 井充水 通道决 定着 矿井 涌水形 式 、涌水地 点和 涌水量 的大小 。一般 而 言 ，矿 井充水 通道有岩 石空 隙 、构造断 裂带 、采 空 区垮落断裂带以及封闭不 良的钻孔等 。
本井田的断裂构造为压扭性正断层。以井 田
最大 断层 红崖 子断 层 （ Ｆ ４ ９ ） 为 例 ， 该 断 层 落 差
８ ０～ １ ４ ０ ｍ， 断层带 的岩性为断层 泥及 断层 角砾 岩 ， 呈胶 结 或半 胶 结状 。据 资 料分 析 ，断 层 两侧 的 钻
孔简 易水文 观 测都 比 较 正常 ，穿 过断 层 的 钻孔 在 断层 带 中 也很 少 有地 下 水 的潜 流现 象 ，断 层带 基 本不导水。 断层 带虽然不导 水 ，但断层两 侧 由于应 力作用
影响。
向长壁顶板全 部垮 落采煤法 ，采掘机械 化程度 １ ０ ０ ％ 。 在 中厚及 厚煤 层中布置 综合机械 化工作 面 ，在构 造 复杂 、煤层变薄及边角地带布置 普通机械化工作面 。 西 曲矿 现 有 ４ 个开拓队、 ４ 个 机 掘 队 、２ 个 综 合 采
队。西曲矿 目前开采 ２ ＋ ３ 、４ 、８ 、９号煤 ，分两个水 平 ，水平 标高分 别为＋ ９ ８ ３ 水平标高划分 为 １ ０个采区 ，分别为 ： 南一 、南二 、南三 、南四 、南五 、南六 、南七 、南八 、
的裂 隙带 使各含水层之 间产生 了水 力联 系 ，甚至因 此部分 区域出现集 中储水空 间 ，在 生中 ，一 些区域
顶板淋水 大 ，有时甚 至出现突然 涌水现象 与此有关 。
在井 田的西部 、南部 ，断裂构造集 中发 育，开采时
应引起重视。
岩 溶 陷落 柱 断 裂 及 破碎 带
本 井 田 位 于 太 原 西 山煤 田 北 缘 ， 地 层 走 向 ＮＷ ，倾 向 Ｓ Ｗ ，倾 角一 般 为 ５ 。 左 右 。就 井 田全 区范 围而 言 ，基本上 为一 向 Ｓ Ｗ 方 向倾 斜的 单斜构
为分 区混合式 。主要进 风井有 副平硐 、主斜井 、南
坪上 、矸石平硐 、崖窑上 进风井 ； 主要 回风井有 南
坪上 、崖窑上回风井。
段。在对奥灰 岩水层进行 抽水 实验 ： 单位涌 水量为 Ｏ ． ６ ８ ５ Ｌ ／ ｓ ． ｍ，渗 透系数 １ ． ８ ４ ｍ／ ｄ ，含水 性 良好 ； 又
式采用 ：
ｌ ｏ ０ Ｍ
冒落带 ： Ｈｍ＝— ２１ ￣ Ｍ＋ １ ６ ± ・
．
破 坏变形 形态 与规 律受到采空 空间几何 结构 ，顶板 岩性及其 组合 ，矿床 产状及采 矿方法 ，岩石 应力环 境及受 力状态等多 种因素 的控 制 ，采空 区上方可形 成破坏 的垮 落带和 导水缝隙带 以及产生 变形 的整体 移动带 ，导水裂缝带 和垮落带 高度与煤层 开采厚度 、 覆岩岩性和组合方 式等 相关 。 西曲井 田 ２ ＋ ３ 、 ４ 号煤 层直 接 顶板 或老 顶覆岩 岩性 多为砂质泥 岩 、粉砂岩 、泥质砂岩 ，属软弱 至 中硬 岩性 ，但夹 有极 软弱 的泥岩 及坚 硬 的薄层 细 、 中 、粗粒 砂岩和灰 岩 （ 粒状砂 岩和灰岩 常作为标志 层） 。 因此覆 岩总 体 （ 综合 ）岩性 介于软 弱 与中硬 之间 ，考虑安全 系数 ，这里 取覆岩岩性为 中硬 。 ８ 、９号煤层的老顶为石 灰岩 ，属坚硬岩石 。根 据 《 建筑 物 、水体 、铁路及 主要井巷煤 柱 留设 与压 煤 开 采规 程 》 ．冒落 带 （ Ｈｍ） 、导 水 裂 缝带 （ Ｈｌ ｉ ） 的高度可 用下式计算 ：
井 田内共 揭露 ２ ７ ７ 个 陷落柱 ，陷落柱柱 体 内为
胶结 很好的密实 充填 的杂乱堆 积物 ，柱 体边 缘裂 隙 不发 育 ，陷落柱 的富 水性和导 水性都很 差 ，只有局 部裂 隙发育处有淋 水 、滴水现 象。但在矿 山压 力作
造 。全井 田构 造 以断 层为主 ，而且集 中于井 田西部 。 用下 ，会改变陷落柱的原有结构 ，成 为导水 的通道 。
北一 、北二采区 ； ＋１ ０ ７ ２水平划分 ３个采区 ，即北三 、 产生节理 、裂隙 ，在适合 的情况下 ，裂隙带 可能成 北 四 、北 五采 区。矿井通 风采 用抽 出式 ，通风方 式
为地下水 运动的 良好通 道和储存地 下水 的 良好场所 ，
特别 是对于 奥陶 系地 层中 的岩溶 发育 有一 定影 响。 如在井 田西部的 ３ ５ ２号孔钻 孔 ，因处 于裂 隙发育地