矿井水文地质补充勘探方法n.pdf

第 17卷5期 中 国 煤 田 地 质 Vo1．17No．5 2005年 10月 COAL GEOLOGY OF CHINA Oc．【 2oo5 文章编号：1004-9177(2005)05—0061—04 预防底板突水的目的含水层水文地质试验研究 — — 鲁中煤田下组煤水文地质补充勘探方法 马培锯 (煤炭科学研究总 院西安分院，陕西 西安 710054) 摘 要：针对淄博、济东 、肥城等华北型石炭二叠系煤 田大水矿区原有煤田水文地质勘探阶段资料程度难以满足下组 煤带压开采防治水的情况下，选择了预防底板突水 中问指示含水层——处于下组煤层与奥灰之间的徐家庄灰岩进行 了的采掘前矿井水文地质勘探 。充分利用井下巷道 ，以井下放水试验 (包括示踪试验)为主 ，井上 、下结合同步观测 ，分 块 (分片、分区)、分层、分阶段及局部、联合放水试验分步骤逐渐暴露水文地质条件 ，肥城和济东等矿区的实际勘探效 果证 明针对 中间指示含水层进行综合水文地质勘探可达到事半功倍的效果。 关键词 ：水文地质补充勘探 ；联合放水试验 ；下组煤充水含水层 ；徐家庄灰岩 中图分类号：TD721．21 文献标识码：A 山东 中部淄博 、济南东(章丘)、新汶和肥城煤 10煤开采直接充水含水层。徐家庄灰岩 (淄博煤 田 田属华北型石炭二叠纪煤 田，是全国著名的水大矿 为第 3层一徐3灰岩 、济东煤 田为第 2层一徐2灰 区。主要含煤岩系为晚古生代的石炭二叠纪 ，可采 岩 、肥城煤 田也称为五灰)，由于该薄层灰岩含水层 煤层集中分布在太原组和山西组 ，其含煤岩系直接 厚度有限，且常被断层切割成较封闭或半封闭的各 覆盖在中奥陶统的风化剥蚀面上 。由于中奥陶统碳 种有限规模 的断块 ，故影响矿床充水的严重程度主 酸盐岩含水层 ，厚度大 ，露头及隐伏露头面积广 ，补 要取决于是否得到下伏 中奥陶统灰岩水侧 向和垂 向 给水源丰沛 ，富水性强 ，故而构成 了上覆煤层开采 补给 当它们无水力联系时，矿床充水来源主要以消 最危险的底板突水水源 ，下组煤开采底板突水 ，往 耗薄层灰岩静储量为主 ，对矿井安全生产威胁不大。 往具有来势迅猛 、涌水量大 、持续时间长特点。经过 但当薄层灰岩含水层通过导水构造垂向或侧 向与奥 几十年的开采后 ，鲁中部分矿井二叠纪煤层相继开 灰含水层发生水力联系 ，一般会造成矿坑涌水量明 采完毕 ，逐步转入受水威胁的石炭纪煤层 (下组煤) 显增大且稳定。其水力联系的密切程度取决于薄层 的开采 ，就 目前 山东的淄博 、肥城等矿 区而言，受水 灰岩与奥灰含水层之间的隔水层厚度和岩性 。由于 威胁煤炭储量 已占全部剩余可采储量的70％以上 。 薄层灰岩在整个煤 田的出露条件 、埋藏条件 、构造条 据不完全统计 ，截止 20世纪 90年代末共发生底板 件 ，特别是地下水的补给条件不尽相同，故各矿 区、 裂隙渗水和突水近 300次以上。 不同块段薄层灰岩的喀斯特发育程度差异较大。 由于本 区矿井水文地质条件复杂 ，且历史不同 下组 9、10层煤实现安全带压开采 ，其主要水害 级别 的勘探 中水文地质条件研究程度难 以满足下 就是底板奥灰突水威胁 问题 。而奥陶系灰岩厚度大 ， 组煤带压开采防治水 的需要 ，因而正确选择勘探 目 动 、静储量大 ，不可能采取疏降办法 ，对其防治水对 标层和使用合理的勘探方法 ，是水害防治的首要环 策只能以防为主。徐灰是下组 9、10层煤与奥灰间薄 节 ：