关于东川煤业有限公司10号煤层矿井突水来源情况浅析

朱晓明

（山西省煤炭地质公司，山西 太原 030045）

1 地理位置

山西东川煤业有限公司煤矿（以下简称东川煤矿）位于中阳县城东南10 km处的枝柯镇西南，行政区划属枝柯镇管辖。矿井现工业广场距307国道0.8 km，距孝柳铁路师庄发运站约2 km，该矿有简易公路与307国道和中阳县城相通。井田地理座标为东经 111°16′43″～111°18′30″，北纬 37°16′21″～37°17′54″。

2 矿井10号煤层突水情况简介

东川煤矿原来有两个煤井：一个是5号煤井（已经关闭），一个是10号煤井。

10号煤井：通过调查了解，开采10号煤层矿井涌水量5763m3/d，采用4寸（流量85 m3/h）和6寸（流量155 m3/h）管路同时进行（每天24 h）不停排水。2007年7月30日下午4点，在井下南二大巷向南沿煤层顶板掘进过程中，在距离主运输大巷370.00 m处，开始时有小股水流沿着炮眼流出，不久水流越来越大，人员迅速撤离，到第二天中午11点开始排水时，水位从1 030.00 m上涨到1 060.00 m，把两条350 m的巷道（2.2×2.8）淹没，涌水点突水到排水历经19 h，涌水量达到4 312 m3，平均突水量226.95 m3/h。在该突水点突水20余天之后，原来淋水点及渗水区流量均有不同程度的减小，尤其是运输大巷旁边的南采区水仓由原来涌水量1 200 m3/d甚至减少到无水可排，回风大巷旁边的副井水仓由原来涌水量1 300 m3/d减少到100 m3/d，回风大巷末端的北六巷1002工作面采空区积水流出量由原来700 m3/d减小到200 m3/d。通过几个月的涌水及排水，现在该突水点涌水量有所减小为4 113 m3/d（171.38 m3/h）左右。另外随着时间的推移，该突水点涌水量有减少的趋势。

另外调查了解到，该突水点突水之前，矿井总涌水量3350m3/d，该突水点突水之后，矿井总的涌水量增大到5 763 m3/d。

3 矿井突水来源情况分析

通过井下调查以及采集水样化验来分析J3点突水点涌水来源。

3.1 井下调查

通过调查了解以及收集区域资料，井田内断层不发育，同时又有较厚的相对隔水层存在，没有良好的裂隙、断层裂隙等通道使奥灰岩溶裂隙水影响到10号煤层。井田内奥陶系石灰岩岩溶裂隙水水位标高为1 215.00～1 216.50 m，按照水位标高1 216.00 m计算，10号煤层最低（1 020.00 m）底板标高突水系数0.057 MPa/m，小于无构造破坏的临界突水系数0.15 MPa/m，也小于有构造破坏的临界突水系数0.06 MPa/m。理论上根据计算开采10号煤层，向井田东南延深时，无突水可能，但不能因此麻痹，注意对隐伏断层的发现和研究，超前掘进并进行探放水，确保安全。

3.2 采集水样化验比较

本次采集了井下涌水点水样进行了化验工作，化验结果见表2。

通过表2分析，深水井水中钾+钠离子较少，与其他3个水样不一样，硫酸根偏少，与其他3个水样不一样，深水井与其他3个比较pH值偏碱性。

由以上几点综合分析，井下矿井涌水点水是10号煤层顶板L1石灰岩岩溶裂隙水。

综上所述，井田中10号煤层下部虽有较丰富的岩溶裂隙水，但奥灰岩溶裂隙水其上有较厚、较稳定的隔水层存在，目前还没有发现有可沟通各含水层的断裂构造存在，致使各含水层之间水力联系差。井田内10号煤层矿井充水水源主要是煤层顶板灰岩裂隙含水层中的地下水。

表2 井下涌水点水质化验结果比较表

4 结论

通过野外及井下调查，采集水样测试以及通过理论计算：

（1）井田现在开采10号煤层，矿井涌水量较大，总涌水量约5 763 m3/d，主要涌水量为10号煤层顶板L1石灰岩岩溶裂隙水（目前没有奥灰岩溶裂隙水涌入），其次为采空区渗水。

（2）井田内所批采的10号煤层大多属于奥灰岩溶裂隙水带压开采区（过渡区），在10号煤层底板标高高于1 216.00 m水平以上时，是属于安全区。井田10号煤层底板标高位于1 216.00～1 020.00 m区域属于带压开采的过渡区。根据10号煤层井下涌水点调查及10号煤层充水性图，对于开采标高高于1 060.00 m以上受奥灰影响过渡区的10号煤层（已经采空的1002工作面就是属于过渡区），相对来说比较安全（比如1003工作面），对开采影响不大但也不能麻痹，应在10号煤层工作面下山部位设立采区水仓，配备防水、排水设施，遇到紧急突水情况，以至于不会影响到其他巷道人员及矿井设施。

[1]张光德.《矿井水害防治》江苏.中国矿业大学出版社.

[2]释义.《煤矿防治水》国家安全煤矿安全监察局.