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doi: 10. 3969 /j. issn. 1001 - 358X. 2012. 02. 006
单侯矿井疏水降压开采技术研究与应用
张
志峰
(
开滦蔚州矿业公司单侯矿
,
河北 张家口
075000)
摘要
:
针对单侯矿井水文地质条件复杂
、
薄层底板开采
、
矿井绝大部分煤层受到奥灰含水层高压水威
胁
,
不能正常开采
,
而矿井水文地质单元又处于相对封闭的特点
,
基于采用物探
、
钻探
、
地面抽水试
验
、
井下放水试验等综合手段
,
查清矿井水文地质条件及边界的补
、
隔水条件
,
确定采用疏水降压技
术从根本上解决矿井防治水工作难题
。
结果表明
:
采用该疏水降压技术方法是行之有效的
,
是从根
本上解决该矿井水害事故发生的防治水手段
。
关键词
:
水文地质
;
含水层
;
疏水降压
;
开采技术
中图分类号
: TD823
文献标识码
: B
文章编号
: 1001 - 358X( 2012) 02 - 0025 - 04
1
矿井基本情况
单侯矿井是
2004
年
5
月
1
日开工建设
,
设计生
产能力
150
万
t /a。
矿井主要可采煤层自下而上为
1
号煤
、5
号煤
、6
号煤层
,
矿井先期开采上部的
6
号煤层
,
矿井采用走
向长壁后退式综合机械化的采煤方法
。
1. 1
主要含水层及奥灰含水层富水性
单侯井田处于蔚县矿区中南部
,
属蔚县盆地壶
流河水文地质单元
,
矿井水文地质条件分类为复杂
型岩溶充水矿床
。
井田内共有
5
个含水层
,
自下而上分别为
:
( 1)
寒武系石灰岩岩溶裂隙承压含水层
,
富水性
较弱
。
( 2)
奥陶系下统灰岩岩溶裂隙承压含水层
,
厚度
变化较大
,
平均
70 m,
最大
101. 60 m,
岩性以白云质
灰岩为主
,
水位标高
957. 34 m,
为富水性中等的含水
层
。
( 3)
侏罗系中统
—
——
下统的下花园组砂岩裂隙
含
水层
,
为煤系直接充水含水层
,
富水性较弱
。
( 4)
中侏罗统后城组砾石孔隙裂隙承压含水层
,
富水性极弱
。
( 5)
第四系砂砾卵石孔隙承压含水层
,
厚度
90
~ 182. 42 m,
富水性为弱
~
中等的含水层
。
蔚县矿区区域汇水面积
770 km
2
,
大
气降水是奥
灰含水层的主要补给来源
。
本区域总体补给量为
4172. 4 m
3
/min,
剩余奥灰含水
层补给量为
975. 3 m
3
/min。
单侯矿井奥灰含水层
处于一个半封闭的蓄水构
造中
,
奥灰含水层强径流带位于单侯井田
19 - 9、16
- 17、13 - 10 - 3
至南留庄
9 - 6、5 - 1
钻孔一带
。
2006
年
6
月
1
日单侯矿井西翼皮带巷
(
距离奥
灰含水 层
33 m )
在施工中遇小断层
(
落 差 仅 为
1. 2 m)
发生底板突水
,
突水量为
194 m
3
/h。
2007
年
3
月
5
日
,
单侯矿井东翼轨道巷底板
(
距
离
奥灰含水层
39 m)
在施工中遇断层发生底板底鼓
突水
,
突水量
1800 m
3
/h。
2009
年
5
月
7
日西翼探巷
(
距离奥灰含水层
35 m)
在施工中遇断层
(
落差为
13 m)
发生断层滞后
突水
,
突水量为
170 m
3
/h。
1. 2
水文地质单元边界条件
蔚县盆地岩溶水系统
为一封闭而完整的水文地
质单元
,
盆地四周灰岩裸露区是地下水的主要补给
区
,
大气降水为地下水的主要补给源
。5 - 1、9 - 6、
19 - 9
孔群抽水试验确认了西部暖泉
—
——
大
湾断层
、
东部
F33
断层
、
南部的壶流河断层为隔水断层
(
见图
1) 。
由于该区域裸露灰岩面积小
,
降水入渗条件差
,
大气降水直接补给较小
,
单侯水文地质单元补给源
主要来自大湾
—
——
暖
泉断层及区内第四系砂砾卵石
含水层
“
天窗
”
补给
。
从矿区岩溶水径流带的中部
19 - 9
孔附近孔群
抽水试验资料看
,
径流带内奥灰含水层富水丰富
。
抽
水试 验 稳 定 时 间
14 d,
降 深
10. 065 m,
涌 水 量
332 m
3
/h。
孔群抽水开始时涌水量随水位降深增加的
幅
度较大
,
当下降到一定深度时
,
涌水量随降深增加
的幅度较小
。
水位恢复历时曲线拐点明显
,
过拐点后
52
第
2
期
2012
年
4
月
矿 山 测 量
MINE SURVEYING
No. 2
Apr. 2012
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