桃山水库二期工程蓄水对矿井开采的影响评价

２０１１年第３７卷第２期　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２０１１　工业安全与环保　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌａ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　・２７・　桃山水库二期工程蓄水对矿　井开采的　影响评价　孙建华　纪晨润　刘兴安。　陈海文　（１．中国矿业大学北京１０００８３；２．黑龙江科技学院哈尔滨１５００２７　３．七台河市煤炭工业局黑龙江七台河１５４６００）　摘要桃山水库二期建设工程蓄水后，将对周围矿井开采带来影响。对茄子河区某煤矿的开采现状进行分析，讨论　桃山水库　蓄水运行矿井水害影响评价　了水库蓄水后，矿井需留设的安全煤岩柱及其安全性，并提出了相应的建议。　关键词Ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓｅｃｏｎｄ　Ｉｍｐｏｕｎｄ￣Ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　Ｔａｏｓｈａｎ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ＯＨ　Ｍｉｎｅ　ｔ＇ｒｏｓｐｅｃＵｎｇ　ＳＵＮ　Ｊｉａｎｈｕａ　ＪＩ　Ｃｈ￣ｕｎ２　ＬＩＵ　Ｘｉｎｇ’ａｎ３　ＣＨＥＮ　Ｈａｌｗｅｎ３　（１．Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＭｉｎｎｉｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ｉ憾１０００８３）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｉｍｐｏｕｎｄｉｎｇ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　Ｔａｏｓｈａｎ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ａｆｆｃｔｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｏｆ　ｍｉｎｅｓ　ａｒｒｔｒａｎｄｉｎｇ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｉｔｏｎｓ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｃｏａｌｍｉｎｅ．ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｂａｒｒｉｅｒ　ｐｉｌｌａｒｔｈａｔｍｉｎｅｓｍｕｓｔ　ｅｓｅⅣｅ　ａｎｄ　ｓｅｃｕｒｉｙ　ｔｏｆｔｈｏｓｅ　ｐｉｌｌａｒｓａｎｄ　ｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｓ　ｓｏｍｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ．　ＫｅｙＷｏｒｄｓ　Ｔａｃｓｈａｎ￣ｒｖｏｉｒ　ｉｍｐｏｕｎｄ　ｍｉｎｅ—ｓｈａｆｔｆｌｏｏｄｉｎｇ　ｉｍｐａｃｔ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　０引言　呈条带状分布，对矿床充水影响不大。风化裂隙含水层，主　要由不同粒级的砂岩组成，矿床的充水程度主要决定于岩层　裂隙发育程度和补给条件，富水性较强的中、粗砂岩层仅在　区内局部发育，故不利于地下水的富集ｌ２Ｊ。　２水库二期工程蓄水对矿井开采影响评价　Ｊ　桃山水库位于松花江右岸支流倭肯河中上游的七台河　市境内，始建于１９５８年，一期工程１９８６年开始兴建，１９９１年　５月交付使用，集水面积２　０３４　ｋ　。现正进行二期工程建　设，二期工程建设的主要任务是防洪和城市供水。随着桃山　水库二期工程建设完工后正常蓄水，七台河市茄子河区某煤　为确保上下煤矿开采过程中的安全性，须按照《建筑物、　矿开采资源将部分位于蓄水位以下。水位的抬高和库水对　含水层露头的侵蚀作用使井田水文地质条件发生了根本性　变化，直接或间接地影响煤矿安全生产。　１地质及水文地质概况　水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》留设一定　的安全煤岩柱，以确保上行开采的安全性。　桃山水库二期工程正常蓄水位为１７８．５０　ｍ，百年一遇洪　水位为１８１．８８　ｍ。由茄子河区某煤矿井上下对照图及采掘　工程平面图可知，其淹没区域下的５６　、５７　煤层已进行开　该矿井位于七台河市东７　ｋｍ左右的茄子河区境内，北　岗精查勘探区东南部９线区域，本区基本位于丘陵地带，地　采，开采的上限标高为＋７６．０　ｍ，阶段垂高为３２　ｍ，工作面平　均斜长加ｍ。地面蓄水位标高取１７８．５　ｍ，地表水底标高取　１７５　ｍ，表土层取３　ｍ，最上部开采巷道标高＋７６　ｍ，巷高取２　ｍ，势东高西低，地形标高＋２００～＋２００　ｍ，地形坡度在２％左　右，井田附近为农田。开采白垩系上统滴道组城子河组Ｉ（１　ｈ　上段，煤层地表出露第四系Ｑ，由坡积层、残积层、粘土层以　及砂砾石层组成，厚１～１０　ｍ。　勃利煤田的大体构造位置按地质力学观点处于新华夏　则防水煤岩柱高度为９４　ｍ。　留设防水安全煤岩柱的目的是不允许导水裂缝带波及　２．１防水安全煤岩柱　ｓＩｌ　到水体ｌ４】，采用下述公式：　凰．≥日Ｉｉ＋风＋　（１）　系第二隆起带之上的三江一穆棱河中生代聚煤坳陷带的中　部，茄子河详查区位于勃利煤田弧形构造的东部，该矿位于　茄子河详查区中部，总体为一向斜构造，轴向北６５。东，向西　南倾斜。该矿区内没有大的断层，构造较简单。该矿批准开　式中，　ｉ为导水裂缝带最大高度，风为保护层厚度，月＿ｆｅ为基　岩风化带深度。　采５６　、５７　、５８　煤层均为局部可采煤层，煤层主要属于黑色　条带状或复杂条带状间夹亮煤或半镜煤的煤层结构。玻璃　光泽，致密质脆，节理发育，常破裂成小块。煤层顶板为粉、　细砂岩，底板多为粉砂岩…１。　矿区含水层主要为第四系孑Ｌ隙含水层和风化裂隙含水　对于５５。一９０吖顷角煤层，七台河地区的岩性属中硬（Ｒｃ＝　２ｏ～４０　ＭＰａ，砂岩、泥质灰岩、砂质页岩、页岩）岩层，导水裂缝　带高度可按式（２）计算：　Ｈｌｉ－　±７．３　（２）　层。第四系冲洪积含水层主要分布在倭肯河及七台河两侧，　式中，　为煤层厚度，ｈ为阶段垂高。　（下转第３３页）　・　３３　・　总结出行之有效的检测方案程序文件，实现制冷压力容器的　’，　●　全面检验。　＋　‘．　蟠　●●　●ｔ　参考文献　－　・　．　－●●　●●　●‘　：ｊｉ　，　・　［１］徐庆磊．当前氨制冷剂在冷库中应用的公共安全问题值得密切　．　●●●　Ｌ　一　。　关注［Ｊ］．冷藏技术，２００６（３）：ｌ一４．　一＿　？再　－－　●●　●　［２］陆靓燕，徐越辉．冷库氨制冷系统的安全措施［Ｊ］．冷藏技术，　●　●１．　‘●　●　●●　●　●　２Ｏ０２，９９（２）：４１—４２．　［３］葛建宝．谈氨制冷容器的定期检验［Ｊ］．锅炉压力容器安全技术，　２００３（４）：５７．　图３声发射定位　［４］贾斌，郭金虎．冷库安全生产管理的现状及问题［Ｊ］．内蒙古科技　号。按照ＧＢ／ＴＩ８１８２－－２０００，两处声发射源的强度为弱强度，　与经济，２００７，１５（８）：５６—５８．　活性为弱活性，综合等级为Ｂ级。用常规无损检测方法复验　［５］中华人民共和国劳动和社会保障部．在用压力容器检验规程［ｓ］．　后发现，其中一处焊缝上存在未超标的条状夹渣。　北京：中国劳动社会保障出版社．１９９０．　４结语　［６］宋明大，赵亚凡．声发射技术在冷库压力容器在线动态检验中的　在容器由于尺寸、构造及缺少入口而无法进入容器进行　应用［Ｊ］．压力容器，２ＯＯ３，２０（１１）：５ｌ一５４．　“内部检验”时，利用声发射检测技术实现了“在线检验”替　［７］ＧＢ／Ｔ１８１８２－－２０００，金属压力容器声发射检测及结果评价办法．北　代“内部检验”。今后，将陆续开展对氨制冷设备压力容器的　京：中国标准出版社，２００１．　声发射检测，结合宏观检验、超声波测厚及其他必要的常规　作者简介孙曙旭，男，１９８１年生，硕士，国家知识产权局专利局审　查员，研究方向为光电检测方法及设备。　无损检测技术，在不停机、不给客户造成较大损失的前提下，　（收稿日期：２０１０—０３—２３）　（上接第２７页）　急倾斜煤层防水煤岩柱及防砂煤岩柱的保护层厚度　（１）桃山水库二期工程蓄水后，茄子河区某煤矿留设的　风，由《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采　防水煤岩柱经验算满足要求，对矿井深部煤层的开采没有影　规程》附表６—６中取１７　ｍ［５３。基岩风化带深度风　的取值为　响。　１５　ｍ。　（２）对于尚未开采的５８　煤层，建议开采时，其开采上限　根据矿井资料，计算开采５６　、５７　两煤层的防水煤岩柱　标高不得超过＋７８　ｍ。　计算结果为：　（３）由于其浅部开采活动２００５年前已结束，目前已无法　≥　＋７＿３＋ｌ７＋１５＝（４４．７３±７．３）ｍ　准确判定其实际开采高度，一旦其实际开采高度超过＋１００　ｍ，其实际防水煤柱将不再可靠，其裂隙带高度可能达到地　桃山水库二期工程蓄水后，茄子河区某煤矿需留设的防　表，在桃山水库二期工程蓄水时，该矿井涌水量将会显著增　水安全煤岩柱至少为５３　ｉｎ。而通过工程图分析其实际留设　加，加之该矿开采煤层倾角较大，可能发生采空区抽冒现象。　煤柱距离为９４　ｍ，所以桃山水库二期工程蓄水后，茄子河区　桃山水库二期工程蓄水对茄子河区某煤矿构成较大影　某煤矿留设的防水煤岩柱经验算可满足要求，对矿井深部煤　响，矿方需加强防突水工作。　层的开采没有影响。　参考文献　２．２防砂安全煤岩柱　［１］萤来启，刘建周，岳克泰，等．小浪底水利枢纽对断层活动性的影　留设防砂煤岩柱的目的，是允许导水裂缝带波及松散弱　响分析［Ｊ］．中州煤炭，２００９（８）：６—８．　含水层或已疏降的松散强含水层，但不允许垮落带接近松散　［２］王志荣，胡社荣，陈玲霞．河南省煤矿水害的构造控制作用研究　层底部【　，此时　［Ｊ］．煤田地质与勘探，２Ｏ０４，３２（６）：４５—４８．　≥　＋风　（３）　［３］胡向志，刘庆军，牛书安．黄河小浪底水库蓄水运行对新安煤矿　式中，风为防砂安全煤岩柱高度，Ｈｍ为冒落带高度，风为　淹没影响［Ｊ］．中州煤炭．２００１（４）：２８—２９．　保护层厚度。　［４］王志军，陈玲霞．河南省煤矿水害防治探讨［Ｊ］．地质灾害与环境　／Ｉ－．＝（Ｏ．４一Ｏ．５）日ｌｉ＝０．５×（１２．７３±７．３）＝１０　ｍ　保护，１９９４，５（３）：２１—２４．　Ｈｂ＝１７　ｍ　［５］建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程［Ｍ］．北　≥ｌ０＋１７＝２７　ｍ　京：煤炭工业出版社，２０００：２２５—２５５．　【６］王志荣，刘庆军，牛书安．小浪底水库蓄水运行对矿井水害防治的　防砂安全煤岩柱厚度判别：茄子河区某煤矿需留设的防　影响评价［Ｊ］．水文地质工程地质，２００３（５）：６１—６４．　砂安全煤岩柱至少为２７　ｍ。而通过工程图分析其实际留设　［７］张江波．河南新安矿区煤层底板突水评价及防治建议［Ｊ］．西部探　煤柱距离为９４　ｍ，所以桃山水库二期工程蓄水后，茄子河区　矿工程，２００８（５）：１３７—１４１．　某煤矿留设的防砂煤岩柱经验算满足要求，对矿井深部煤层　作者简介孙建华，男，１９６６年生，山东日照人，教授，中国矿业大学　的开采没有影响【　。　在读博士，研究方向为瓦斯防治系统工程。　３结论及建议　（收稿日期：２０１０—０３—０９）