龙洞煤矿矿井水害状况及防治对策分析
【摘 要】：煤矿矿井水害是重大的地质灾害之一。给煤矿的建设带来很多不利的影响。本文在概述龙洞煤矿矿区环境地质条件基础上，详细介绍了龙洞矿区水害存在的现状，然后系统地分析了煤矿片的环境水文地质问题及其产生的原因和机理，查明矿井水害基本类型及危害程度，对矿井水害进行综合分析和水害危险性预测，提出了有针对性的防治对策。为本地区的水害防治提供了指导意义，也为同类地区的水害防治提供了借鉴意义。
【关键词】矿井水害；开采；环境水文地质地质问题；防治对策
【Abstract】Coal mine flood is one of the major geological disasters. Caused a lot of adverse effect to the construction of coal mine. In this paper， based on the geological conditions in longdong coal mining area environment， this paper introduces the present situation of longdong mining area water disasters exist in detail， and then systematically analyzes the coal piece of environmental hydrological geological problems and its reasons and mechanism of the basic types and find out mine flood damage， a comprehensive analysis of mine flood and flood risk prediction， targeted prevention and control countermeasures are put forward. For prevention and control of water disasters in the region provides guidance significance， also provided a reference for similar areas of prevention and control of water disasters.
【Key words】mine water disaste exploit Environmental hydrogeology of geological problems Prevention and control countermeasures
龙洞煤矿位于重庆市南川市，矿区岩溶水、断层富水及老窑水是影响煤矿水害的主要水源。自60年代以来，由于长期大量不合理开采，产生了一系列环境环境水文地质地质问题，通过对对矿区水害的深入研究，可为该区煤矿资源的可持续开发利用和经济建设的顺利发展奠定良好的基础。
1自然地理、区域地质概况
1.1自然地理
研究区位于南川市南西方向。矿区范围位于鲜家坪背斜东西两翼，走向长0.60km，东西宽1.0km，面积0.4km2。
1.2区域地质概况
1.2.1、褶皱
龙洞扁煤矿位于鲜家坪背斜轴部及两翼，属于鲜家坪井田，因区内南北走向发育的鲜家坪背斜把鲜家坪井田内煤层分割为东西两翼。龙洞扁煤矿现开采鲜家坪背斜东翼的K1煤层。
1.2.2、断层
矿区内的主要断层有4条，在背斜西翼，均为走向断层。
1）沛子坪断层（走向正断层））：断层面倾向南东，倾角38～58°由南向北切割K1煤层，标高在+480m～+530m之间。
2）岩坝断层（走向逆断层）：断层上盘上升、下盘下降，下盘切割煤层的标高由南至北在+410m～+405m之间，煤层逐惭转为西倾。
3）大坪顶断层：断层把西翼K1煤层分割为两块，中间出现无煤带。在西翼井田范围内F15上盘切割煤层的标高由南至北在+540m-+600m之间。F15下盘切割煤层的标高由南至北在+520m～+585m之间。
1.2.3、矿区地层
矿区地层主要为二叠系下统茅口组（P1m）—三叠系中统雷口坡组（T2l）浅海相碳酸盐岩。
1.2.4、主要煤层和煤质
矿区含煤地层为上二叠统龙谭组，属海陆交互相含煤沉积建造，龙洞扁矿开采煤层为K1煤层。
K1煤层：俗称大连煤，为现矿上开采煤层。呈层状、结构简单，煤层中偶有1-2层夹矸。K1煤层顶板为灰黑色页岩，砂质页岩，底板为灰白色含黄铁矿铝土质泥岩。
2煤矿矿井区的水文地质
2.1、矿区水文地质单元：
矿区水系属綦江水系，水文地质单元属鲜家坪背斜～丛林沟向斜水文地质单元，该单元主要包括茅口组、长兴组及玉龙山组含水层。该单元边界以矿区东面以盖石一线作为乌江与綦江之分水岭，，标高约950m为界。南面以腰子河为界，西面以孝子河为界。地下水主要由北向南径流，受褶皱影响局部地下水先向北再转向南径流，至东林煤矿附近的腰子口排泄，排泄标高约310m。矿区位于鲜家坪背斜～丛林沟向斜水文地质单元的西北端，属径流的强补给区。
2.2、充水类型：
矿区顺背斜轴向分布有几条走向逆断层，而背斜西翼呈现倒转，致使主要在西翼含隔水层相间分布的地层层序出现错位，上、下含水层间直接接触，沟通了它们之间的水力联系，因而区内在开采过程中曾揭露溶洞、岩溶裂隙等岩溶形态，对矿井安全生产威胁较大，而加之上部的老空水和地表水体虽然其规模不大，但对矿井安全生产也有一定威胁。因此，该矿区主要属于岩溶裂隙充水矿床。
综上所述，矿区主要属于岩溶裂隙充水矿床。
3煤矿区水的状况
3.1、井巷出水（岩溶水）
因矿井在掘进巷道过程中揭露出水点1处：
1、P1出水点，在距主平洞井口约+200m水平平硐时在长兴灰岩地层揭露溶洞水，雨季最大涌水量达20m3/h，一般时达5m3/h，泥沙较少。水量主要受大气降水补给，受季节影响大。
3.2、老空（窑）水
地面风井旁开过一个小煤窑。老窑采区面积约为450m2，其水量估计为388m3。
另在+400m～+480m采空区内有大量积水，采空区面积为78000m2，其水量估算为45428m3。在开拓布巷中有受上部老采空区积水影响的可能。
4矿井水害的基本特征及危害
4.1矿井水害的基本特征
4.1.1矿井主要充水方式
1）井巷出水（岩溶水）
因矿井在掘进巷道过程中揭露出水点1处：
1、P1出水点，在距主平洞井口约+200m水平平硐时在长兴灰岩地层揭露溶洞水，雨季最大涌水量达20m3/h，一般时达5m3/h，泥沙较少。水量主要受大气降水补给，受季节影响大。
2）老空（窑）水。地面风井旁开过一个小煤窑。老窑采区面积约为450m2，其水量估计为388m3。
另在+400m～+480m采空区内有大量积水，采空区面积为78000m2，其水量估算为45428m3。在开拓布巷中有受上部老采空区积水影响的可能。
4.2矿井水害的危害
研究矿井水害主要为老空水及岩溶水。老空水对深部生产区布置有一定威胁，岩溶水主要是影响岩巷的布置。
4.3矿井涌水量预计
矿井水具有随季节变化的特征，采用水文比拟法预计矿井开拓过程中矿井涌水量，采用面积比拟法。
5矿井水害防治对策分析
南川龙灯洞煤矿的矿井水害，以岩溶地下水为主。矿区片的环境地质问题，主要是矿井的不合理开采及不完善的水害防治方案所引起的。但就研究区的水文地质条件和防治水情况来看。针对这种情况，笔者提出以下几点意见：
（1）煤矿防治水硬“安全第一、预防为主、综合治理”的方针基“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”十六字原则，落实“探、防、堵、截、排”五项措施方案。
（2）水害防治方案的确定和合理科学的设置。
（3）完善矿井防治水的技术措施
依据水害可能出现在矿井的地区和部位，事先相应采取的隔离措施。要事先确定安全出口，一旦突水后，保证井下人员能安全撤出，要编制矿井避水灾路线图和隔离措施工程布置图。水泵房必须设置密闭门，并有专门的巷道与地表井口沟通，以便及时抢运设备，加强排水，保证矿井不致于全部淹没。建立水情监测制度，设立专门的水情监测员，观测矿井水情变化，及时预报，并请示启动隔离措施，安全撤退人员等。
（4）完善矿井防治水的组织措施
保证矿井防治水技术措施实现的组织管理措施。建立通讯联络，保证井上、下能及时掌握水情和将采取的措施，命令等。保证矿井能及时正常排水，绝不能停顿。及其它抢险应急事项等。
6 结论
通过工程实践表明，本文在科学详细介绍了龙洞矿区水害存在的现状，并系统地分析了研究矿片的环境水文地质问题及其产生的原因和机理，查明矿井水害基本类型及危害程度，对矿井水害进行综合分析和水害危险性预测，提出了有针对性的防治对策。为本地区的水害防治提供了指导意义，也为同类地区的水害防治提供了借鉴意义。
参考文献：
[1]徐州市岩溶水的开发及环境地质问题，中国矿业大学资源与环境科学学院2004
[2]唐付岭。等重庆市地质矿产勘查开发局重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队【重庆市南川龙洞扁煤矿矿井水害防治方案】，2006.12
[3]李智毅，杨裕云.工程地质学概论[D].中国地质大学出版社.2003.1
[4]林宗元.岩土工程勘察设计手册[M].沈阳：辽宁科学技术出版杜，1999
[5]林宗元.简明岩土工程勘察设计手册下册[M].北京：中国建筑工业出版社，2003
[6].滑坡文集（第十三集）[C].北京：中国铁道出版社，1998
[7]Chevalier，B.combe，G.&Villard，P.Loadtransfersandarchingeffectsingranularsoillayer[J].18emeCongresFraaisdeMecanique，Grenoble，27-31，aout，2007
[8]唐辉明等.工程地质数值模拟的理论与方法[M].武汉：中国地质大学出版社，2001
[9]Paul.D.K.，Kumar，Satish，Stabilityanalysisofslopewithbuildingloads，SoilDynamicsandEarthquakeEngineeringVolume：16，Issue：6，August，1997，
[10]Singh，V.K.；Singh，T.N.，GeotechnicalstudyoftheoptimumdesignoftheChandmariCoppermine，Rajasthan，India，EngineeringGeologyVolume：53，Issue：1，May，1999，
下一篇：石灰改良膨胀土试验研究