浅析采矿工程对水文地质的影响

技术交流　浅析采矿工程对水文地质的影响　文／贺造林　摘　要：采矿工程通常影响其所在地区的水文条件。反过来，矿区水文条件照例叉影响矿山的开发方式及其　生产的经济效果。　关键词：采矿工程；可行性；水文地质；防治方法　中图分类号：ＴＤ８５３．３　一　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９－－９１６６（２０１０）０２９（Ｃ）－００９７—０２　对采矿工程进行可行性评价　在：采矿活动引起第四系下组下段水位大幅度下　为了确定矿山工程的可行性，必须对潜在的水　降，有利于厚薄煤层提高开采上限，解放了原先防　问题作出总的估价。可行性研究中的地下水问题，　水煤柱压滞的煤炭；采矿活动使煤顶板砂岩水基本　包括对能否出现过多的涌水、过高的水压引起不稳　处于疏干状态，开采过程中基本不存在水害；采矿　定或对环境的严重响等问题的评价。可行性研究中　活动引起十灰、十四灰水位大幅度下降，减少采矿　的地表水问题，包括对供水、蓄水、洪水、河流改　工作面的涌水量及承压含水层的水压，减少了重特　道以及与上述诸项有关问题的考察。最好在工程的　大突水事故发生的可能性。另一方面，采矿对矿井　早期勘探阶段和环境评价就取得可行性研究的野外　水文地质条件的不利影响有：采动活动引起第四系　资料，以便最大限度地减少调查费用。分析方法可　“三含”含水层水位大幅度下降。井壁受到垂向的　以简单一些，所得结果只需达到粗略的估算就可以　压力，造成井壁破裂；大面积采矿造成采空区积　了。环境原始资料确定工程的可行性之后，一般须　水，给生产造成潜在的威胁；采矿将原先的不导水　评价未受扰动时的状态。这项工作一般包括加强可　断层激活成为导水断层，从而引发突水事故的发　行性评价中所进行的仪表监测工作地表水和地下水　生。对策是加强地下水水位动态监测，为水害防治　两个方面。通常，在这个评价时期可以建立一个总　提供可靠的依据；加强采空区积水的分析排查。　的原理水文模型。　三、影响因素分析　二、采矿工程对矿井水文的影响　１、地质构造因素对煤层顶板突水的影响　采矿对矿井水文地质条件的有理影响主要体现　由于煤层顶底板岩性和赋存条件等因素的关系，　层形成较快，很容易达到１ＯＯｕｍ。整个热镀锌实际是　把下横梁装入箱体，清理内部杂物，封上盖板。设　一个应力释放的过程，对于大构件，变化不大。　回来　计部门要求极端情况下，里面的下横梁会在箱体内的　后测量上拱，基本未变。　上平面滑动，这就要求内部不得有焊接熔入，我们考　现在钢结构需要热镀锌的越来越广泛，对于焊接应　虑增加了衬板，同时预先在中间上盖板的相应位置机　力和热镀锌的应力释放方面还需更多的研究。　加了缺口。　根据镀锌回来测得上拱选择合理的热输入量，先打　底焊，小电流，不得熔穿。考虑从中间向两端头对称　焊接，多层焊。这是一个先热涨再收缩的过程，注意　观察上拱情况并及时调整支撑点的位置，尽可能不再　火焰校正。冷却后测量，上拱ｌｍｍ，旁弯４ｍｍ，决定　不再火焰校正，因为内部镀锌层的损坏无法修复。　总结：钢结构的制作可以通过合理的工艺设计（反　变形＋刚性固定）和工艺手段（火焰校正等）来控制　需要的状态，达到节约成本，提高效率的目的。　这批伸缩缝已经安装投入使用，等待时间的考验。　作者简介：王继化（１９６８．０４．１ｌ一），男，汉　族，籍贯（省，市或县），山东由阜，现供职单位全　称：玛格巴（上海）桥梁构件有限公司，职称：热处　理工程师＋国际焊接工程师＋加拿大焊接工程师，学　位：本科学士，研究方向：焊接。　参考文献：　【１】《焊接手册》．中国机械工程学会焊接学会．　三．组装后焊接　［２】《焊接工程师手册》．陈祝年．　技术交流　这个矿开采的主要充水水源为煤顶、底板砂岩水和　面的断层、落差大的断层比落差小的断层对突水影　侏罗系蒙阴组砂岩（红层）水，对生产和安全造成　响大。　（４）靠近停采线或离切眼远的断层比距切眼　重大影响的突水水源为煤层顶板水。１二作面是否会　近的断层受采动影响的活化程度大，易发生红层突　发生突水，关键住于其顶板冒裂带高度内是否有水　水。回采工作面应尽可能平行断层走向布置，当工　体存往，而水体的存在又依赖于良好的裂隙含水空　作面走向与断层走向一致时，工作面应尽可能与断　间和汇水条件，影响这二项因素的是褶皱和断裂等　层倾向一致。　地质构造。因此，地质构造因素和煤顶板突水有着　商接的关系。　四、防治方法　ｌ、切眼的开口及分斜坡的开口　２、层间滑动构造与导水的关系　在较多的采煤工作面施工中。切眼的开口未沿煤　煤矿开展层间滑动构造的发现及其对生产影响　层的正倾斜方向设计或者沿正倾斜方向的设计的长　的研究，从理论和实践上揭示了过去长期使人困惑　度不够。分斜坡的开口方向沿煤层的正倾斜方向而　不解的一种地质现象，对今后矿井地质和防治水作　不是垂直主斜坡按照形成锐角三角带与钝角ｊ角带的　用具有重要的启示和指导作用。层间滑动构造是指　关系。以上设计施工切眼的三角带煤柱容易跨帮所　岩层任重力和地质应力作用下，沿某些岩层界面或　以只有施Ｔ切眼方向时必须保证切眼沿煤层的正倾　层理棉发生滑动的地质构造。其对生产的影响表现　斜方向并且有足够的长度。分斜坡开ｌ　５方向必须垂　为：层间滑动所造成的“沉顶”、　“二合顶”及煤　直于主斜坡方向只有这样才能保住ｉ角带的煤柱。确　刺、煤脉、煤包等改变了煤层的厚度，破坏了煤层　保在压力集中带不产生垮帮。　的结构及顶板的完整性；由于层问滑动常常使煤层　２、急倾斜煤层的主斜坡坡度偏小　变薄、加厚或形成无煤带，给回采带来了　难；由　急倾斜煤层主斜坡施Ｔ沿煤层的伪斜方向施工，　十层间的滑动的发生，滑面附件的煤色泽暗淡，性　利用塘瓷溜槽溜煤在施工中，往往坡度只设计为２２　脆易碎，由滑面向外依次出现粉煤、碎粒煤和碎裂　。左右在回采时，采用中深孔采煤法，采空区实行　煤等构造煤，降低了煤质，影响了经济效益，因此　无支护形式，当主斜坡坡度不能使煤炭自溜时。因　往矿井防治水工作中要滑动构造作为导水的一个重　此在施工时主斜坡的坡度必须设计为２３。以上，确　要因素考虑。　保爆落下来的煤炭能自溜。　３、伪倾斜推采的超前开采距离的确定　倾斜煤层利用短壁推采时，由于煤层倾角较大，　３、断层活化对煤层顶板突水的影响　煤层顶板与其顶部侏罗纪红层的间距为６０—　２２０ｍ。回采过程中多数工作面未发生红层突水或水　推采的煤壁未能是煤层的正倾斜方向，而必须是煤　量较小；但工作面却发生了红层突水，而且水量比　层的伪倾斜方向，但伪斜超过一定的距离，就形成　较大。分析认为是采动的影响使工作面内的断层活　压采，这是在开采中绝不允许，采取压采，采空区　化，增大了冒落带的高度，从而导通红层含水层所　顶板跨落的矸石全部垮落到回采煤壁，施工人员工　致，并且据此提出了防治红层突水的方法。此项研　作空间全在回采的煤壁。造成了重大安全事故，根　究指出：根据该矿的实践，在工作面上方冒裂带附　据开采顶板管理办法，在倾斜煤层实行短壁推采　件有红层含水层分布时，断层的活化影响能否导致　时，上部超前开采距离不得大于回采的最大控顶　红层突水，主要取决：　（１）当工作面推进方向和　距，才能确保安全生产。　断层走向一致时，由于采动后断层两盘覆岩移动相　４、反跟头的小眼双向施工　对均衡，受采动影响的断层活化高度较小，不易发　巷道布置在煤层的底板，利用反眼见煤的采煤工　生红层突水；当工作面推进方向和断层走向垂直或　作面，在开采时实行反眼头双向施工，使反眼头的　近十垂时，由于采动后断层两盘覆岩移动相对不均　煤柱受到多次放炮震动，空顶面积较大，容易产生　衡，受采动影响的断层活化高度较大。贝４易于发生　垮帮，不易维护。在本区段回采结束时往往都保不　红层突水。　（２）在断层走向与工作面走向垂直或近　住煤柱，当下区段的回采会产生窜矸，无法形成正　于垂直时，当工作面推进方向与断层倾向一致时，　规开采。给通风及回采带来相当不利的因素因此在　　工作面推过断层后，覆岩运动作用在断层面上的力　反眼头只能实行单向施工，才能留住反眼头煤柱，是先拉后压，不易发生红层突水或突水后涌水通道　为下区段的回采正规推采创造安全技术条件。　易于堵塞、封闭，使涌水量衰减；当工作面推进方　向和断层移动方向相反时，由于断层面上受覆岩移　参考文献：　［１】云庆夏．卢少华．优化地下采矿方法结构的遗传规划．化工矿物　作者单位：吉安市安全生产监察支队　动影响的作用力是先压后拉，易于形成局部导水通　与加工，２ｏｏ１（２）．　【２］付民强，马庆福．地质构造因素与３煤顶板突水的关系．２００６（增）．　道。导致红层突水，且导水通道不易堵塞、封闭，　【３】邵土谱，张玉华，牛磊．流量测井法测定砂砾层的渗透系　涌水量不致衰减或衰减较慢。　（３）断层与工作面　数．２００６（１）．　位置相同时，正断层比逆断层、倾角大的断层比倾　角小的断层、切穿整个工作面的断层比未切穿工作　ｆ４】张崇良，茹卫乎，姜培良．北宿煤矿各含水层水化学特征分　析．２００５．