郓城煤矿3砂含水层水文地质规律探索及应用

杨继和 孙治范 崔春林

摘 要：通过对郓城煤矿3砂含水层水文地质规律进行细致的分析研究， 3砂含水层富水不均匀，在地质构造发育区域，局部富水性强，3砂含水层赋水是以静储量为主，经过一定时间疏放后可以基本疏干，对指导3砂含水层的防治水工作有很大的指导意义。

3砂含水层水文地质规律的应用，通过辅助轨道探水巷停头进行探放水，对该区域大范围实行高位放水，掩护巷道掘进的防治水技术方案，起到了很好的放水效果，有效的掩护了郓城煤礦主线工程四条石门的掘进施工。

关键词：3砂含水层；水文地质规律；探索及应用

1 概述

郓城煤矿水文地质条件复杂，巷道施工过八里庄断层进入煤系地层后，3砂含水层是影响巷道掘进施工的主要含水层，巷道掘进过程中3砂含水层出水量大，严重影响巷道施工进度，通过对3砂含水层水文地质规律的探索，实施辅助轨道探水巷探放水，对该区域大范围实行高位放水，掩护巷道掘进的防治水技术方案，起到了很好的放水效果。

为了进一步加大对该区域的疏放水力度，利用1302胶带顺槽因计划调整停头的有利条件，在1302胶带顺槽对附近区域进行了大范围探放水，长短孔结合，对该区域实行大范围高位放水，掩护巷道掘进，有效的掩护了郓城煤矿主线工程四条石门的掘进施工。

这是郓城煤矿极复杂水文地质条件下，防治水技术方案方案的一个新突破，为郓城煤矿的防治水工作及总体工程推进起到了积极的作用。

2 砂含水层水文地质规律探索分析

郓城煤矿水文地质条件复杂，3砂含水层对巷道掘进施工影响很大，不断分析总结3砂含水层的水文地质规律，结合郓城煤矿水文地质报告，3砂含水层富水不均匀，且以静储量为主。

根据山东物探测量队大地音频电法勘探探水资料分析，主线工程四条石门过八里庄断层后，200m范围内，3砂含水层富水性强，巷道掘进施工过程中也证实该区域巷道出水量大。为此，我们探索研究，在辅助轨道探水巷采取巷道停头进行探放水，高位放水，掩护巷道掘进的防治水技术方案，起到了很好的放水效果，有效的掩护了3#联络巷、一采回风巷、一采胶带巷和一采轨道巷的掘进施工。

辅助轨道探水巷2012年8月初开始掘进，掘进过程中巷道顶板开始出水，且出水量逐渐增大，8月30日出水量增大到40m3/h，9月14日出水量增大到53m3/h，研究决定停头进行探放水，对前方3砂含水层进行放水泄压，掩护巷道掘进。首先对一采回风巷位置施工放水孔，扇形布孔，共施工5个放水孔，随着放水孔的施工，巷道出水量迅速增大，9月17日出水量增大到195m3/h，9月25日出水量增大到250m3/h。为进一步加大对该区域的放水量，决定施工长距离钻孔大范围放水，又在一采胶带巷施工了3个钻孔，11月14日辅助轨道探水巷出水量增大到最大311m3/h。

随着各钻孔的大量放水，辅助轨道探水巷的总水量有所减小，12月5日出水量减小到218m3/h。12月8日，又在辅助轨道探水巷探水硐室增加了3个放水钻孔，辅助轨道探水巷出水量12月11日又增大到300m3/h。之后，随着各钻孔长时间的大量放水，辅助轨道探水巷的总水量逐渐减小，12月26日出水量减小到203m3/h。2013年1月7日出水量减小到104m3/h，2月5日出水量减小到48m3/h，2月27出水量减小到3m3/h，基本疏干。

2012年12月23日～2013年1月18日期间，辅助轨道1#探水硐室与2#探水硐室开始进行探放水，随着两探水硐室的出水与放水，辅助轨道探水巷水量出现明显减少趋势，说明这三处地点导水裂隙联系密切。而后期，因辅助轨道排水能力不足影响掘进施工，2#探水硐室放水阀门关闭，导致辅助轨道探水巷水量有所增加，更是说明了这点。2013年1月10日，随着辅助轨道迎头掘进，由于顶板施打锚索锚杆，导致巷道顶板发生出水现象，总水量64m3/h（5个锚索孔，6个锚杆孔），而随着辅助轨道顶板的出水，两探水硐室及探水巷水量也随之减少，说明辅助轨道巷、探水巷及两个探水硐室位置的导水裂隙相互连通，有同一补充水源。2013年1月5日起，一采区回风巷4#联络巷施工期间，施打锚杆锚索过程中顶板有出水现象，总水量达80m3/h，同时辅助轨道探水巷水量减少明显，辅助轨道总水量减少近100m3/h，分析，一采区回风巷4#联络巷处导水裂隙与辅助轨道1#、2#探水硐室及辅助轨道探水巷处导水裂隙相通。一采区回风巷、4#联络巷、辅助轨道1#与2#探水硐室、辅助轨道探水巷、辅助轨道迎头所处位置为同一水文地质单元，巷道总水量为一相对较稳定数值，并呈现减少趋势。2013年2月5日，随着1302胶带顺槽掘进出水，辅助轨道探水巷水量持续减少，至2月16日，辅助轨道探水巷总水量减至40m3/h，2月27日，水量逐步减少至3m3/h。

根据以上涌水量相关曲线图分析，辅助轨道探水巷出水量开始小，随着探放水工程的增加，巷道出水量逐渐增加，经过疏放后，巷道出水量又开始逐渐减小，历时6个月，辅助轨道探水巷附近顶板3砂水基本疏干。而辅助轨道的出水量随着辅助轨道探水巷出水量的增加而增加，探水巷出水量明显减小后，辅助轨道的出水量以及矿井总的涌水量没有明显减小，基本趋于平稳，这是因为，巷道掘进施工不断揭露新的出水点，巷道前方出水量增大了，后部巷道出水量减小了甚至疏干了。

以上分析说明了郓城煤矿3砂含水层普遍含水，但富水不均匀，在大断层附近3砂含水层富水性强，局部富水，且3砂含水层赋水是以静储量为主，经过一段时间疏放是可以甚至疏干的，对指导3砂含水层的防治水工作有很大的指导意义。