周玖洪

（豐城市煤炭工業(yè)管理局，江西 豐城 331100）

1 概述

豐城市秀市中灣煤礦，位于豐城市城區(qū)169°方向、直距約35 km，隸屬豐城市秀市鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)位于龍溪一井田、涂坊井田、龍溪二井田結(jié)合部位，總體構(gòu)造形態(tài)為向斜，構(gòu)造復(fù)雜程度屬于中等類。礦區(qū)面積0.9944 km2，開采深度為+75 m～-480 m標(biāo)高。礦井核定生產(chǎn)能力60 kt/a，采用立井開拓，有主井、副井、風(fēng)井3條井筒。主立井井口標(biāo)高+68.196 m，井底標(biāo)高-402.6 m，裝備單層單車罐籠專用提煤；副立井井口標(biāo)高+64.682 m，井底標(biāo)高-402.7 m，采用單層單車罐籠混合提升，擔(dān)負(fù)人員上下、材料設(shè)備、矸石提升以及管線敷設(shè)等任務(wù)；風(fēng)井井口標(biāo)高+61.732 m，井底標(biāo)高-369.9 m，擔(dān)負(fù)回風(fēng)。副井、風(fēng)井設(shè)梯子間兼作礦井安全出口。礦井為單一水平上、下山開采，運(yùn)輸水平標(biāo)高-400 m，回風(fēng)水平標(biāo)高-370 m。多煤層開采，分煤層布置采區(qū)。

礦區(qū)含煤地層為三迭系上統(tǒng)安源組，共有3、4、5三個(gè)含煤段，含煤多達(dá)40余層?？刹杉熬植靠刹擅簩訛?6、24、23、19、15、13、11、10號(hào)煤層。 26、24號(hào)煤層礦區(qū)范圍內(nèi)基本已采完，進(jìn)行儲(chǔ)量估算的只有23、19、15、13、11號(hào)煤層。 目前開采23、13號(hào)煤層。

23、15、13號(hào)煤層為主采煤層。23號(hào)煤層厚度0.70～2.86 m，一般1.00～1.40 m，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，較穩(wěn)定；15號(hào)煤層煤層厚度0.70～1.10 m，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不穩(wěn)定；13號(hào)煤層厚度0.70～1.54 m，一般1.00 m左右，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較穩(wěn)定。開采煤層傾角25°～35°，平均煤層間距：26～23號(hào)煤層，48 m；23～15號(hào)煤層，35 m；15～13號(hào)煤層，20 m。 煤層為中灰分、低硫分、低磷、中低熱值瘦～貧煤。

該區(qū)煤層頂、底板巖性基本一致。局部地段有偽頂，巖性為炭質(zhì)泥巖、泥巖，厚度小于1 m，易冒落；直接頂主要為細(xì)粉砂、粗粉砂巖，次為細(xì)砂巖、中粒砂巖，巖性致密均勻，薄—中厚層狀，厚度小于3 m，為中等冒落頂板；老頂以細(xì)砂巖為主，次為中、粗粒砂巖。厚度絕大部分大于4 m，不易冒落；底板均為粗粉砂巖類，少數(shù)為泥巖，含砂質(zhì)較多，致密均一，不易發(fā)生底鼓現(xiàn)象。

礦井屬于低瓦斯礦井，2017年度礦井相對(duì)瓦斯涌出量為3.90 m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為0.52 m3/min；-400 m水平23號(hào)、13號(hào)煤層自燃傾向性為不易自燃，煤塵沒有爆炸性。采煤工作面為走向壁式后退式采煤法，采用單體液壓支柱配鉸接梁支護(hù)，爆破落煤，自然垮落法管理頂板。

2 相鄰礦井

在礦區(qū)的淺部，見有多處老窯痕跡，其開采年代不詳，開采深度根據(jù)鉆探揭露和老窯堆積物的情況判斷為38～80 m。20世紀(jì)80、90年代，鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體私營(yíng)、股份制小煤礦發(fā)展迅猛，礦區(qū)周邊曾開有多個(gè)小煤礦。2000年以后，因關(guān)井壓產(chǎn)，多數(shù)被關(guān)停，目前僅剩中灣煤礦在生產(chǎn)（見圖1）。

圖1 中灣煤礦相鄰礦井關(guān)系

聶家六礦、袁渡煤礦、宏偉煤礦、洲上四礦、張巷煤礦等相鄰礦井，均于2016年以前關(guān)閉，與中灣煤礦之間有100～390 m的邊界煤巖柱，不存在相互水害影響。

已關(guān)閉的龍溪煤礦和老中灣煤礦采空區(qū)積水對(duì)中灣煤礦北部開采影響較大。

3 礦井排水系統(tǒng)

根據(jù)2017年2月 《豐城市秀市中灣煤礦水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》，礦井水文地質(zhì)類型劃分為中等。礦井正常涌水量27 m3/h，最大涌水量為32 m3/h，其中-400 m水平正常涌水量25 m3/h，最大涌水量為30 m3/h；132采區(qū)（下山采區(qū)，標(biāo)高-440 m）正常和最大涌水量均為 2 m3/h。

礦井主排水系統(tǒng)為一級(jí)排水，副立井-400 m水平設(shè)主排水泵房，水直排地面，主、副水倉容積為500 m3、350 m3，選用D46-50×11型多級(jí)離心水泵3臺(tái)， 電機(jī)功率132 kW，1臺(tái)工作、1臺(tái)備用、1臺(tái)檢修；排水管選用D108×6鋼管2趟沿副立井井筒敷設(shè)，1趟工作，1趟備用。

在132采區(qū)軌道下山下部車場(chǎng)（-440 m）設(shè)置水倉2條，單倉容積100 m3+100 m3，安裝BQS25-55-11/N型水泵3臺(tái)（見圖2），電機(jī)11 kW，1臺(tái)工作、1臺(tái)備用、1臺(tái)檢修；排水管選用D72×4鋼管2趟沿132采區(qū)軌道下山敷設(shè)，1趟工作，1趟備用。水排至-400 m南運(yùn)輸大巷水溝流入-400 m水平主水倉。

考慮到相鄰的龍溪煤礦被水淹關(guān)閉因素，在-400 m水平副井井底安裝了一套潛水泵排水系統(tǒng)，配備BQW50-20×26-140型潛水泵1臺(tái) （見圖2），電機(jī)140 kW，配備D108×6鋼管1趟，沿副立井井筒敷設(shè)。潛水泵由地面專用變壓器供電，控制開關(guān)安裝在地面變電所內(nèi)。

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，經(jīng)驗(yàn)算，礦井泵排能力為188 m3/h，管排能力為195 m3/h。礦井排水設(shè)施、設(shè)備、管線及供電能夠滿足礦井正常和最大涌水量的要求。

圖2 -400 m水平中央水泵房及副井大功率潛泵

4 礦井主要水害因素

豐城市秀市中灣煤礦2008年10月擴(kuò)界技改，將老中灣煤礦、龍溪煤礦部分范圍劃入。礦井水文地質(zhì)自然條件較簡(jiǎn)單，礦區(qū)范圍內(nèi)無灰?guī)r巖溶水等強(qiáng)含水層及導(dǎo)水構(gòu)造，但由于20世紀(jì)80、90年代礦區(qū)周邊小煤礦開采破壞，加上1998年相鄰的國有龍溪煤礦淹井，使礦井水文地質(zhì)條件趨復(fù)雜化。礦井充水以基巖風(fēng)化裂隙水、斷層裂隙水及老窯和采空區(qū)水為主，雨季大氣降水是礦井水的主要補(bǔ)給源。Fb斷層以北龍溪煤礦和老中灣煤礦采空區(qū)積水是中灣煤礦北部開采的重大水害隱患（見圖3）。

圖3 中灣煤礦采掘工程平面圖（北翼局部）

1）老中灣煤礦采空區(qū)水體。老中灣煤礦位于北部邊界處，1995年建井，立井開拓，井口標(biāo)高+56m、井底標(biāo)高-174 m，開采33、26號(hào)煤層。33號(hào)煤層開采深度-70m～-115m；26號(hào)煤層開采深度-140m～-165.3m。老中灣煤礦因龍溪煤礦淹井于1998年6月亦被淹、關(guān)閉。33、26號(hào)煤層已采范圍和井巷-174 m以上為水淹區(qū)。

2）龍溪煤礦淹井水體。中灣煤礦位于龍溪煤礦西南邊界處。龍溪煤礦是0.3 Mt/a的國有煤礦，開采了26號(hào)煤層，開采標(biāo)高-158 m～-183 m。1998年8月因故淹井關(guān)閉?，F(xiàn)淹井水位在井口下+40 m標(biāo)高。其水淹煤層、范圍與老中灣煤礦相通。

5 礦井綜合防治水技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)

5.1 按要求留設(shè)防隔水煤柱

中灣煤礦防治水工作的重點(diǎn)是防范北部Fb斷層以北龍溪煤礦淹井大水體和老中灣煤礦采空區(qū)積水對(duì)其下部23號(hào)煤層開采的影響。2014年6月中灣煤礦按《豐城市秀市中灣煤礦（擴(kuò)界）水患威脅情況技術(shù)論證報(bào)告》（江西省煤炭學(xué)會(huì)，2010年8月9日）提供的圖紙資料，結(jié)合礦井實(shí)際情況，編制了龍溪煤礦和老中灣煤礦淹井積水區(qū)防隔水煤（巖）柱設(shè)計(jì)，經(jīng)礦井總工程師組織有關(guān)部門審查批準(zhǔn)后實(shí)施，并標(biāo)注在采掘工程平面圖、礦井地質(zhì)與水文地質(zhì)圖上。

5.2 加強(qiáng)地表防治水工作

盡量減少大氣降水和地表水通過第四系、基巖風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙和開采裂隙等滲入井下。雨季大雨前后，要確保填平、夯實(shí)開采塌陷區(qū)、開采裂隙和關(guān)閉的小井井口；及時(shí)疏通工業(yè)廣場(chǎng)和開采范圍內(nèi)的排水溝，確保通暢；雨季暴雨期間，加強(qiáng)對(duì)開采塌陷區(qū)（尤其是龍溪小河）的巡視，發(fā)現(xiàn)新的塌陷、塌坑、裂隙，要及時(shí)填堵。

5.3 加強(qiáng)井下探放水工作

（1）調(diào)查摸清礦區(qū)范圍內(nèi)老窯、關(guān)閉煤礦的開采煤層、標(biāo)高、開采范圍及積水情況，建立臺(tái)賬，并逐一在采掘工程平面圖上標(biāo)明水患威脅區(qū)、可凝積水區(qū)和已探水區(qū)，以便指導(dǎo)生產(chǎn)。

（2）堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”防治水原則。對(duì)進(jìn)入原有小井開采的區(qū)段或其他懷疑區(qū)段實(shí)行“紅綠線”動(dòng)態(tài)管理，并采取物探、鉆探、巷探相結(jié)合的方法消除水患，通過物探掌握積水區(qū)的邊界范圍、積水量等情況，通過鉆探、巷探工程來截?cái)嗨囱a(bǔ)給、降低積水體壓力，經(jīng)探放水確定或排除水患確保安全后，方可進(jìn)行采掘活動(dòng)。

中灣煤礦自2001年～2005年開采了原礦井范圍內(nèi)FC斷層以南的26號(hào)煤層，開采標(biāo)高在-210 m～-330 m，部分地段采深已至-350 m標(biāo)高，形成了采空積水區(qū)。26、23號(hào)煤層層間距為40～50 m，在開采23號(hào)煤層前，于2007年5月聘請(qǐng)了專業(yè)探水隊(duì)由24號(hào)煤層煤巷對(duì)26號(hào)煤層采空區(qū)進(jìn)行了探放水工作，在副井-336 m標(biāo)高布置探放水鉆孔3個(gè)，累計(jì)孔深65 m，單孔最大出水量47 m3/h（1號(hào)孔剛揭穿水體），35天總放水量約1.8萬m3，將26號(hào)煤層采空區(qū)的積水水位降至-320 m標(biāo)高。1號(hào)鉆孔至現(xiàn)在仍在放水，水量5 m3/h左右。

為消除目前開采的2327工作面水患影響，2014年8月11日中灣煤礦在232采區(qū)軌道下山下部施工2個(gè)鉆孔，對(duì)南部-317 m～-346 m采空區(qū)積水進(jìn)行探放，每天放水180 m3左右，放水32天；2014年8月21日在2325工作面回風(fēng)隅角施工了1個(gè)鉆孔探放水，每天放水100 m3左右，放水30天。累計(jì)探放水9000 m3，積水已基本放干。2327工作面回采過程中僅有砂巖裂隙淋水、滴水現(xiàn)象。

5.4 強(qiáng)化雨季“三防”制度的落實(shí)

（1）建立雨季“三防”制度，成立雨季“三防”領(lǐng)導(dǎo)小組，組建了抗洪隊(duì)伍。強(qiáng)化組織領(lǐng)導(dǎo)，制定應(yīng)急處制措施，儲(chǔ)備足夠數(shù)量的搶險(xiǎn)物資。

（2）建立雨季巡查制度，在降大雨前、暴雨時(shí)和降雨后，安排專人到本井田范圍及已關(guān)閉煤礦范圍內(nèi)可能波及的周邊廢棄老窯、地面積水坑、河流、提防和井下涌水點(diǎn)，擋水設(shè)施山體滑坡等重點(diǎn)部位進(jìn)行24小時(shí)不間斷巡視檢查，全面巡查礦區(qū)洼地積水和防洪溝泄洪情況，做到水路溝渠暢通，處理問題及時(shí)。

（3）加強(qiáng)對(duì)水泵、水管、閘門及輸配電設(shè)施的維修工作，并保持完好。雨季期間-400 m水平泵房配電工、水泵司機(jī)、電工、鉗工嚴(yán)格值班制度，嚴(yán)禁空崗、脫崗，認(rèn)真組織配電工、水泵司機(jī)進(jìn)行應(yīng)急操作培訓(xùn)，做到供電正常，設(shè)備完好，操作規(guī)范。

（4）建立防范雨季暴雨洪水引發(fā)礦井透水事故的隱患排查制度，對(duì)排查出的重大安全隱患制定專門治理計(jì)劃，落實(shí)治理責(zé)任、方案、資金、時(shí)間和安全預(yù)案，保證整治到位。

5.5 加強(qiáng)水害應(yīng)急管理

（1）全面整理分析井上下涌水點(diǎn)、出水通道，編制井下積水體危險(xiǎn)源評(píng)估和防治措施。對(duì)礦井水平、采區(qū)、采掘工作面涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)井下采掘工作面透水危險(xiǎn)性提前做好預(yù)測(cè)評(píng)估，編制《礦井防治水應(yīng)急救援預(yù)案》。

（2）完善地面及井下防排水系統(tǒng)圖，井下設(shè)置水害避災(zāi)路線指示牌，保證礦井水平、采區(qū)、采掘工作面有兩個(gè)安全出口，確保采掘工作面、井底車場(chǎng)、水泵房、中央變電所與地面調(diào)度室的通訊暢通。

（3）加強(qiáng)職工水害防治的安全知識(shí)培訓(xùn)，每年組織一次水害應(yīng)急救援現(xiàn)場(chǎng)演練，強(qiáng)化職工應(yīng)對(duì)礦井突發(fā)水災(zāi)事故的自救和搶險(xiǎn)技能。

（4）制定暴雨期間巡視及停產(chǎn)撤人制度。當(dāng)連續(xù)下大雨、暴雨，洪泛內(nèi)澇嚴(yán)重，礦井涌水量猛增或有礦井突水征兆時(shí)，應(yīng)及時(shí)撤出井下人員，暫停生產(chǎn)，以保安全。

6 結(jié)語

1）Fb斷層以北的龍溪煤礦和老中灣煤礦淹井積水體是中灣煤礦北部開采的重大水害隱患，根據(jù)煤礦提供的圖紙等資料，積水區(qū)與中灣煤礦現(xiàn)開采的23號(hào)煤層采區(qū)、巷道相距100 m以上，與中灣煤礦之前開采的26號(hào)煤層采區(qū)、巷道相距200 m以上。只要不再開采-370 m標(biāo)高以上26號(hào)及以上煤層，當(dāng)前龍溪煤礦淹沒大水體不會(huì)對(duì)中灣煤礦-370 m標(biāo)高以下23號(hào)及以下煤層開采產(chǎn)生直接水害影響。

2）礦區(qū)范圍內(nèi)Fc斷層以南的26煤層基本采完，老空區(qū)積水較大，經(jīng)過2007年、2014年的探放，仍存在局部積水，對(duì)礦井開采23號(hào)煤層有一定的影響，應(yīng)進(jìn)一步做好探放水的工作。同時(shí)，建議不再開采-400 m水平以上26號(hào)煤層。

3）礦井通過綜合防治水，安排地面防治水工程，堅(jiān)持井下探放水，建礦以來沒有發(fā)生水害事故，充分體現(xiàn)了安全就是最大效益的理念。