济宁市水体下采煤与水工程安全运行统筹方法

济宁市水体下采煤与水工程安全运行统筹方法

陈长华1， 张雪玲2， 刘波1

(1.济宁市水利局， 济宁272019； 2.济宁太白湖新区管委员， 济宁272000)

【摘要】济宁市煤炭资源丰富，境内水系密布，水体下普遍压煤。济宁市水利部门通过科学管理，统筹兼顾，缓解了水体下采煤与水工程安全的矛盾，保障了水利工程防洪安全和运行安全，同时最大限度地释放了水体下煤炭资源，促进了济宁市经济社会的发展。

【关键词】采煤； 水工程； 安全运行； 统筹方法

中图分类号：TV512文献标志码： B

Underwater Coal Mining in Jining and Water Project Safe

Operation Overall Planning Method

CHEN Chang-hua1, ZHANG Xue-ling2, LIU Bo1

(1.JiningWaterConservancyBureau,Jining272019,China;

2.JiningTaibaiLakeNewDistrictManagementCommittee,Jining272000,China)

Abstract：Jining has rich coal resources, and water systems are densely distributed in the city. Coal is reserved under water generally. Jining Water Department eases contradiction between underwater coal mining and water project safety through scientific management and overall consideration. Flood control safety and operation safety in water projects are guaranteed. Meanwhile, underwater coal resources are released maximally, thereby promoting social and economic development in Jining.

Keywords：coal mining; water project; safe operation; overall consideration

1基本情况

济宁市煤炭资源丰富，含煤面积3920km2，占全市总面积的36.7%，累计探明煤炭资源储量140亿t,其中“三下”压煤约40.6亿t，占探明储量的29%。由于该市境内水系密布，既坐落有北方最大的淡水湖南四湖，又有泗河、白马河等流域面积50km2以上的河流117条穿梭其中，河湖水体下普遍压煤。

2水体下采煤危害

随着煤炭行业对煤炭资源开发力度的加大以及开采技术的提高，矿井的可采储量也逐年减少，煤矿开始释放水体下煤炭资源。济宁市涉及水体下采煤的煤矿有20余家，采煤范围涉及泗河、东鱼河、白马河、洸府河、南四湖等。煤矿与河道主管部门缺乏有效沟通，事先没有采取保障水利工程安全的有效措施和履行相应程序，擅自在水体下采煤，造成内、外护堤地沉陷变形，河势改变，对水利工程安全运行造成一定程度的影响。按照“谁损毁、谁修复”的原则，河道主管部门督促责任单位及时进行了修复治理。

3保障水工程安全运行的措施

为统筹兼顾水工程安全运行与水体下煤炭资源合理开发利用，济宁市水利部门依法加强水体下采煤管理，在确保水工程安全的前提下，最大限度地释放煤炭资源，变擅自开采为规范开采，变事后补救为事前预加固、事后综合治理等。

3.1制定规划，预测塌陷值

煤矿根据其煤炭资源的可开采量，科学编制水体下采煤总体规划，并编制年度采掘计划，经矿产资源开发主管部门审批后报水利部门备案。由于水体下煤炭采区一般包括几个工作面，各工作面对河道的影响常常是叠加的，或是连续的，煤矿部门根据本单位开采计划，在采区开采前，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》(2000年版)中地表移动与变形值的预计及参数求取方法对地表塌陷进行预计，对塌陷区域范围和下沉值、水平移动值、变形值等给予预测。

3.2编制治理方案

根据堤防及内、外护堤地下沉和河势变形等塌陷预测值，由具备水利勘测与设计相应资质的单位编制采煤塌陷影响内的水利工程治理方案，包括治理范围、规模、标准、内容、造价等。治理方案中工程防洪标准按照《防洪标准》(GB 50201—94)和《山东省淮河流域防洪规划》(山东省水利厅1999年编制)等有关水利工程规划确定。堤顶高程按规划设计洪水位加堤顶超高和采煤影响沉陷值确定，其中设计洪水位和堤顶超高分别按照《水利工程水利计算规范》(SL 104)和《堤防工程设计规范》(GB 50286—2013)的有关规定计算。堤顶宽度和堤坡按相关规划确定。内、外护堤地治理宽度参照《堤防工程管理设计规范》(SL 171—96)规定值，即1级堤防按照30～100m、2、3级堤防按照20～60m、4、5级堤防按照5～30m修复。

治理方案编制完成后，由煤矿报请具备水体管辖权的水行政部门组织专家审查、批复。

3.3实施治理修复

煤矿参照水利基建程序，组建项目法人，并进行招标，与具备水利资质的施工、监理、检测单位签订合同，组织实施对受采煤影响的水利工程进行治理修复。由河道管理单位代表水行政主管部门对治理工程进行监督。

施工单位按批复的治理方案和《堤防工程施工规范》(SL 260—98)等技术要求进行加固。筑堤土料选用黏粒含量10%～35%、塑性指数为7～20的黏性土，且不含植物根茎、砖瓦垃圾等杂质，土料含水量与最优含水率的偏差不超过±3%。压实度1级堤防不小于0.95；2级和堤身高度不低于6m的3级堤防不小于0.93；堤身高度低于6m的3级及3级以下堤防不小于0.91。

工作面开采前或堤防及内、外护堤地未沉陷前进行预加固。在内、外护堤地预加固前，将耕作层0.5～0.8m熟土进行剥离备用。在预加固后进行备土，对工程管理范围外塌陷区的土料及时备至护堤地或滩地等适当区域，以保障水利工程塌陷修复所需的土料。全部工作面开采结束，大堤基本稳沉后，按规划断面再次对内、外护堤地及堤防进行综合整理。对堤防表面存在的裂缝，采用多头小直径施工方案进行水泥黏土灌浆处理，用块石对河岸进行抛石护砌，用原来剥离的熟土恢复内、外护堤地耕作层。

工程治理修复完毕后，由水行政主管部门参照《水利水电建设工程验收规程》(SL 223—2008)等有关规程进行验收。

3.4科学安排开采时间，并加强工程观测

为保障防洪安全，减少汛期带来的危害，水体下煤炭开采均在非汛期进行，即从每年10月到次年5月，共8个月。在工作面开采过程中及工程加固后，由煤矿部门建立观测系统进行观测，包括堤防及内、外护堤地垂直、水平位移观测，以及裂缝、塌陷、滑坡等表面观测，随时掌握工程的动态情况，及时发现并处置安全隐患。

3.5健全水体下采煤沟通协调机制

水行政主管部门和相关煤矿根据实际需要，建立了工作联系人制度。相关煤矿在河道管理范围内采煤之前，向市水行政主管部门或河道管理单位通报情况，将拟开采区域告知水利部门；水利部门将水闸、泵站、橡胶坝等水利建筑物信息和已经批准的河道管理范围内的管线、桥梁、码头等有关建筑物信息告知煤矿，对禁止开采的范围进行明确。煤矿根据水利部门要求采取避让或预留煤柱等切实可行的有效措施，最大限度地避免或降低采煤对水利等工程项目安全运行的不利影响。

3.6合理补偿损失，强化日常维护

对于水体下采煤，造成工程损毁的，依法进行恢复治理和赔偿；影响第三方权益的，由具体开采单位给予经济赔偿。对因水体下采煤影响治理修复的水利工程日常维修养护工作，由水利工程管理单位体制改革时成立的养护机构进行日常养护，相关费用由水体下采煤单位承担。

4结语

济宁市水利部门通过科学管理，统筹兼顾，缓解了水体下采煤与水工程安全的矛盾。按规划标准治理修复了泗河、白马河、南四湖等采煤影响段，保障了水利工程防洪安全和运行安全，并保障了建设在泗河滩地上的南水北调配套输水管线等建筑物的安全，同时最大限度地释放了水体下煤炭资源，促进了济宁市经济社会的发展。