基安达煤矿透水事故透水水源分析

穆志宏

（山西省煤炭工业厅，山西 太原 030012）

基安达煤矿透水事故透水水源分析

穆志宏

（山西省煤炭工业厅，山西 太原 030012）

基安达煤业有限公司10号煤层1002综采工作面发生一起透水事故。经分析，透水水源为10号煤层底部11号煤层采（古）空区积水。

透水事故；水源；分析

1 矿井基本情况

基安达煤矿井田地表水属黄河流域汾河水系。地表多为沟谷，雨季汇集雨水沿沟谷流入汾河后再汇入黄河。地表水为季节性水流，冲沟发育，山沟内多有季节性小溪流，夏、秋季流水量较大，受季节影响明显。每年7、8、9三个月为雨季，年降水量600mm左右。

井田总体为一走向北东、倾向南东的单斜构造，倾角3°～13°。井田内发育有S1、S2向斜和S3背斜，未见断层、陷落柱及岩浆岩侵入。透水区域位于S2向斜南部，地层总体呈一盆状向斜构造。

井田内大部分为第四系地层所覆盖，基岩出露地层有二叠系上统上石盒子组、二叠系下统下石盒子组、二叠系下统山西组、石炭系上统太原组。

井田内主要含水层有：（1）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层。岩溶水水位标高在+660m～+666m之间，井田内最下部11号煤层底板最低标高约为+940m，因此所有批采煤层均不带压。（2）太原组石灰岩岩溶裂隙含水层。主要由K4砂岩、K3灰岩和K2灰岩组成，其中K2灰岩为10、11号煤层开采的主要充水含水层。根据早期乔家湾详查区勘探资料，含水层水位标高约+1202.84m，单位涌水量为0.376L/s.m，含水层富水性中等。（3）山西组砂岩裂隙含水层。该组含水层为中粗粒长石石英砂岩，井田内出露的泉水不多，流量<1.5L/s。其中K8、K9砂岩为影响3号煤层开采的主要含水层。据乔家湾详查区勘探报告资料，单位涌水量为0.0079L/（s.m），水位标高约为+1135.20m，含水层富水性弱。矿井正常涌水量约为85m3/h，水源主要为顶板K2灰岩水。

井田内含煤地层主要为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，共含有11层煤，其中主要可采煤层有3层，分述如下：（1）山西组3号煤层。厚度1.28m～2.80m，平均厚度2.39m，为全区稳定可采煤层。（2）太原组10号煤层。厚度0～1.60m，平均厚度1.29m，为较稳定大部可采煤层，可采区域位于井田东南部。上距3号煤层50.40m～77.10m，平均间距60.76m。（3）太原组11号煤层。厚度2.60m～3.65m，平均厚度3.17m，为全区稳定可采煤层，上距10号煤层5.32m～9.83m，平均间距7.36m。

事故工作面在东区，为10号煤层1002综采工作面，位于井田东南部，S2向斜南部，地层总体为向北倾斜。工作面10号煤层实测厚度约2.7m，10号煤层与下部11号煤层间距约5m，工作面长度120m，工作面顺槽长度750m，已回采350m。工作面运输顺槽和回风顺槽巷高约2.7m，巷宽约3m。与1002综采工作面相邻的是10062掘进巷道，已掘进465m。10062巷口以里约270m处，有一条联巷与1002综采工作面运输顺槽相连。

2 透水事故经过

在2012年8月1日凌晨3时左右，1002综采工作面机尾透水后，大部分涌水沿煤层倾向涌向工作面机头方向，并进入1002运输顺槽，通过1002综采工作面运输顺槽联巷涌入相邻的10062掘进巷道。一部分涌入1002回风顺槽，冲垮了1002回风顺槽巷口的11号煤采空区密闭墙，泄入11号煤采空区。

3 透水点的认定

根据现场勘查情况，在1002综采工作面机尾后部、距工作面煤壁约7.5m的采空区底板有一上端口直径约6m、下端口直径约2.5m、深约3m的漏斗形坑。该坑位于1002综采工作面回采后支承应力集中区，由于该处10号煤层与11号煤层的层间距仅为5m左右，当10号煤层开采后，下部11号煤层采空区积水压力大于10号煤层底板隔水层所能承受的最大压力时，隔水层就被突破发生透水。由于透水时水压力较大，形成水柱，冲向煤层顶板，在受到顶板阻挡后，反向流动，透水喷出，造成事故。

图1透水点平面示意图

从透水后水冲的痕迹来看：工作面液压支架的控制手柄被水冲击而弯曲变形，手柄弯曲方向指向运输顺槽一侧（机头方向），说明透水后大部分涌水从工作面机尾流向机头方向，通过1002综采工作面运输顺槽联巷涌入相邻的10062掘进巷道；回风顺槽内水冲物挂在单体支柱上，物体自由端朝向回风流方向，说明回风顺槽内水流向巷道开口方向，并冲垮了1002回风顺槽巷口的11号煤密闭墙，涌入11号煤采空区。

图2透水点剖面示意图

综上所述，透水地点在1002综采工作面机尾后部、距工作面煤壁约7.5m的老空区底板处，透水通道为该处漏斗形坑。

4 透水水源的分析认定

从透水区域煤层产状及现场勘查情况分析，该透水水源是下覆11号煤层的采（古）空区积水。理由如下：

（1）透水口位于10号煤层底板。（2）1002综采工作面南部存在原相邻矿井开采状况，由于有向斜构造的存在，使南部11号煤层开采标高高于1002综采工作面，形成的采空区积水使10号煤层底板带压，并且随着采空积水高度的增加，10号煤层底板所承受的压力增大。（3）该区域10号煤层与11号煤层间距仅5m左右，11号煤层采（古）空区位于10号煤层采动底板破坏深度范围内，当底部11号煤层采（古）空区积水达到一定高度，两煤层之间的隔水层所能承受的最大压力小于积水压力时，在底板动压裂隙的辅助作用下，就造成了透水。（4）在透水点周边的回风顺槽以及运输顺槽内发现了小煤窑使用的坑木、三轮车内外胎、白色塑料管等材料。

Water Source Analysis for Water Inrush Accident in Ji'andamine

MU Zhi-hong
(Shanxi Coal Industrial Office, Taiyuan Shanxi 030012)

A water inrush accident occurred on 1002 fully- mechanized working face of No.10 coal seamof Ji'anda Coal Company. By analysis, the source of the accident was the gob water in No.11 seam at thebottom of No.10 seam.

water inrush accident; water source; analysis

T D 745

A

2012-08-07

穆志宏（1971—），男，山西交口人，大学本科，工程师，从事煤矿安全技术管理工作。

刘新光