安徽萧县白土矿井水害控制因素分析及其评价论文

安徽萧县白土矿井水害控制因素分析及其评价摘要：简单介绍了安徽萧县白土矿井的水文地质特征，从矿井

水害充水因素第四系含水层、风化带含水层、太原组灰岩含水层、奥陶系灰岩含水层以及断层导水性进行展开分析，同时对矿井的从顶板、底板分别分析，对矿井水害做出评价，并且提出相应的防水措施。

关键词：白土地区；含水层；矿井水害；水害评估；

abstract: a brief introduction of the hydrogeological characteristics of the clay mine in anhui xiaoxian, filling the water factor quaternary aquifer water damage from the mine, the weathered zone aquifer, taiyuan limestone aquifer, ordovician limestone aquifer and fault hydraulic conductivitycarried out to analyze the mine from the roof, floor, respectively, analysis of mine water hazard, make evaluations and propose appropriate waterproofing measures.

key words: white land area; aquifer; mine water damage; water damage assessment;

中图分类号： td217文献标识码：a文章编号：

前言

矿井水害是煤矿井下五大灾害之一，我国是世界主要产煤国家

之一，而且也是受水害最严重的国家。因此对矿井水害防治应该重点防治，确保煤矿安全生产。研究区位于安徽萧县，西距萧县城约

15km，东距京沪铁路18km，北距白土镇约3 km，距江苏省徐州市36km。可采煤层主要有v煤、vii煤、viii煤、x煤，主要埋藏于石炭系太原组，研究区煤矿主要采矿工艺还是采用炮采为主。

图1：交通位置图

研究区水文地质特征

研究区含水层主要包括奥陶系含水层、石炭系本溪组含水层、太原组含水层、山西组含

水层、二叠系含水层及第四系含水层，各含水层特征分别描述如下：

1.奥陶系含水层，位于石炭系本溪组含水层之下，上距太原组x 煤层约30米。区域资料，该含水层含岩溶裂隙承压水，但其富水性随裂隙岩溶发育程度、埋藏条件的不同有较大的差异。据zkl01孔抽水试验资料，水头压力标高40.98米，单位涌水量偏小，为0．0032升／秒．米，水质为hc03--mg+ca+na型水。

2.石炭系本溪组含水层，岩溶不发育，以裂隙水为主，富水性弱，为弱含水层。

3.石炭系太原组含水层。区域岩溶、裂隙较发育，含岩溶裂隙承压水。钻孔施工过程中全漏水。据zk501孔分别对3-5灰和10灰抽水试验资料，水头压力标高达42．15米， 3-5灰的单位涌水量为0.0108升／秒.米，属弱含水层。下部10灰的单位涌水量为0.0036升／秒.米，亦属弱含水层，富水性有较大的差异。整体评价该含水层富水性弱。水质为hco3+co3-ca+na+mg型水或水质为

hco3- mg +ca+na型水。

4.二叠系山西组底部隔水层：底界至k1灰岩顶板，一般厚8-10m 左右，平均厚9.25米。主要为黑色泥岩和粉砂岩，局部夹细粉砂岩，裂隙微发育，岩性致密，一般情况下隔水性良好。

二叠系含水层：砂岩是主要含水层。山西组7煤顶底板及9煤顶底板又以中细砂岩为主，一般裂隙又比较发育，为泥质和方解石充填或半充镇，在钻探施工中，采用泥浆钻进，均未发现有较大的消耗和漏水现象。据矿井开采揭露及邻近矿区资料，二叠系砂岩裂隙承压水，一般富水性弱。

5.第四系含水层，含孔隙潜水，富水性弱。潜水补给来源要靠大气降水，通过地表及河道渗入，雨季补给充分，潜水位抬升。

综上所述，本研究区的水文地质类型属水文地质条件复杂的岩溶裂隙充水矿床。

矿井充水主要控制因素分析

3.1第四系含水层的充水作用

第四系除底部具有透镜状粘土夹砾石外，主要为粘土和砂质粘土，含孔隙潜水，富水性弱，并以大气降水为补给来源。由于厚度较小，缺少有效的隔水层，直接盖于基岩岩面上，与基岩风化带孔隙裂隙水沟通，对下伏基岩各含水层有一定的垂直下渗补给作用。

3.2风化带含水层对矿井的充水作用

风化带富水性与岩性有关，也与风化强度有关。本区风化带岩性多以中、细砂岩为主，风化强度较大，是良好的赋水和透水带。

本区风化带平均厚度28米，最大厚度43米，并被第四系含水层覆盖，并与其有水力联系，对于浅部煤层及含水层的充水作用较强，今后开采中应注意。

3.3太原组灰岩含水层的充水作用

太原组灰岩水可以通过裂隙和回采后形成的上“三带”进入巷道造成水害，是开采太原组各煤层充水的主要因素。由于太原组含水层富水性强，本矿若开采v煤、vii煤、viii煤、x煤，必须先采取探放水措施，疏水降压，将其水位降至安全开采范围内，方可开采。

3.4奥陶系灰岩水的充水作用

区域资料，奥陶系灰岩富水性强，断层切割后，奥灰水可通过断层破碎带对巷道充水，造成水患。

3.5断层导水性

本区有4条断层，具有一定的导水作用，尤其直接沟通太原组灰岩水和奥陶系灰岩水，有较充分的补给来源，易造成地下水突出，对矿井威胁较大。

矿井水害评价方法

4.1顶板水害评价

根据本研究区矿井的v煤开采实践，v煤开采的顶板出水主要充水途径为直接揭露太原组砂岩和灰岩含水层的井巷工程、受采动影响而造成的顶板冒裂导水带、底板破坏裂隙带，以及导水的断裂构造。其主要正常充水方式为采动裂隙导水带1，因此要评价煤层开