东荣一矿南一采区含水层下安全开采方案

2015-03-27杨洪军黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司资源环保部哈尔滨150090

黑龙江科学 2015年2期

杨洪军（黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司资源环保部，哈尔滨150090）

东荣一矿南一采区含水层下安全开采方案

杨洪军
（黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司资源环保部，哈尔滨150090）

南一采区有一定的充水规律，也存在着矿井水害问题。重点对含水层、“天窗”等水文地质条件复杂的地区提出安全开采方案。-300m以上分区段进行垮落法或充填法开采。-300m以下原则上可进行垮落法开采，右片回采可用垮落法，左片回采原则上采用充填法，以解放煤炭资源。

含水层；安全；开采；方案

Abstract∶This paper focuses on the aquifer，“skylights”and other areas ofcomplex hydrogeological conditions，Against how to conduct safe mining of coal resources liberation，-300 Meters above the partition segment caving mining method or filling method，-300 meters below may be caving mining method，in principle，the right pieces available cavingminingmethod，usingthe left-chip miningbackfill principles.，made some recommendations.

Keywords∶Aquifer；safety；mining；program

1　概况

东荣一矿自建矿以来，在开拓延伸的过程中，就多次受到水患威胁。至回采时，仍然存在着水文地质条件不清的突出问题。最直接的影响就是南一采区“天窗”下能否实现安全开采，投产初期开采上限由-190m临时调整至-300m，对矿井有效储量、经济效益、开拓布局及生产接续都产生了重大影响。

2　南一采区充水规律及水害

2.1充水规律

南一采区风化裂隙含水带含水性较强，水文地质条件复杂，充水条件好。“天窗”部位是南一采区充水的重要因素，第四系含水层厚度大、水量丰富、渗透性强，在沉积“天窗”部位，直接对煤系裂隙含水带补给，从而进入矿井。

2.2矿井水害

矿井在建设阶段在井筒施工至底在-190m水平拨开码头门后涌水量增大，最大时达1 200 m3/h，严重影响了矿井建设。

2011年矿井在南一采区回采12层煤左一片工作面，1月13日在上巷推进49m，下巷推进50m，出现工作面初次来压时并伴有涌水，最大涌水量达120 m3/h，2月22日1∶30分工作面再次突水，涌水量2 000 m3/h，目前涌水量稳定在120 m3/h。该工作面的涌水说明在弱裂隙含水带中开采，工作面仍有发生突水的可能性。

3　南一采区开采方案

根据东荣一矿五年规划的生产接续安排，自2014年——2017年4年里，南一采区共布置了18个工作面。其中9号煤2个工作面，16号煤8个工作面（其中-300m水平以下2个充采工作面，-300m水平以上3个充采工作面），18号煤5个工作面，20号煤3个工作面。

从空间布局上看，完全进入-300m水平以上开采的为4个工作面，均为16煤工作面；部分进入-300m水平以上的为3个工作面，即18煤1个工作面，20煤2个工作面。

4　影响安全开采的关键因素

第一，开拓生产期间的降落漏斗已经形成（-370m水平以上），在不破坏现有漏斗形态情况，水量不会有太大的变化。但是水情观察到的参数还比较少，尤其是缺乏长期连续的观察。

第二，导水裂隙带（三带）虽然已经做了观测，但观测孔及相应的资料参数太少且单一，尤其缺乏复杂条件下（断层群）的观测。

第三，从天窗部位的勘探程度看，虽然已在近期布置了钻探，但钻孔都在周边，缺少直接布置在天窗内的钻孔，对于天窗内的资料还比较少。

第四，南一采区左片构造复杂，构造裂隙非常发育，12煤左一片工作面突水就是重要的原因之一。

5安全开采原则

第一，南一采区开采上限，原初步设计确定的-190m，经验证是可行的；作为设计布局的依据，不能突破。

第二，在充分探查和观测分析上述影响因素、排除各种（上述）影响因素的基础上，逐步展开采面开采。

第三，开采程序，应先从简单区域入手，逐步向复杂条件区域过渡。

6　安全开采方案

本次论证研究的东荣一矿含水层下安全开采的范围为南一采区-300m～-190m水平，重点考虑在这个空间回采工作面的安全开采方案，为此建议：

第一，以上下空间位置划分开采方法为：-300m以上根据不同条件分区段进行垮落法或充填法开采，-300m以下原则上可进行垮落法开采。

第二，以水平位置划分开采方法为：南一采区右片回采工作面原则上可采用垮落法开采；左片回采工作面原则上采用充填法开采。

第三，近5年各工作面的具体开采建议：首先，16煤开采建议。16煤右零片在-300m以上布置，可采用垮落法开采。16煤右零片以上空间（至-190m），原则可再布置两个工作面。建议在右零片开采期间进行导水裂缝带观测后，再确定采煤方法；建议最上方的工作面（-190m水平）应采用充填法开采。其次，18煤开采建议。18煤除右一片工作面部分涉及-300m以上（已开采），其他左右两片近5年工作面规划基本都布置在-300m以下。18煤-300m以上工作面，建议在16煤工作面取得相应参数后，再行确定开采方法，但要结合20煤共同考虑。最后，20煤开采建议。20煤在近五年中布置了三个回采工作面，其中左一片和右一片工作面均有局部标高超过-300m以上。右一片可采用垮落法开采，左一片2014年已开采，要特别注意在断层群处构造裂隙发育，注意防排水和防突水。