淺談周邊礦井對(duì)伍家沖礦井影響

周執(zhí)強(qiáng)　孫春富

摘要：.湘煤集團(tuán)興源礦業(yè)公司屬國(guó)有控股礦山企業(yè)，其下由三個(gè)礦井組成，即伍家沖礦井，覺(jué)光寺礦井，周家坳礦井。三礦井位于耒陽(yáng)市白沙礦區(qū)的南端。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。介紹了該礦區(qū)區(qū)域水文地質(zhì)特征、礦區(qū)水文地質(zhì)特征，并對(duì)礦區(qū)涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，為礦床的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及礦山建設(shè)可行性研究和設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：礦井；地質(zhì)；分析；影響

一、礦產(chǎn)開采現(xiàn)狀

伍家沖礦井開采-70米以下的資源，覺(jué)光寺礦井、周家坳礦井主要開采-70米以上的資源；礦井北東方向耒水對(duì)岸，是紅衛(wèi)礦業(yè)公司沈家灣礦井。在覺(jué)光寺礦井淺部有樓前村一礦、曾衍韶煤礦和友誼煤礦。在周家坳礦井淺部有黃市鎮(zhèn)煤礦、金盆煤礦、魯塘五礦和公平鎮(zhèn)五礦，伍家沖礦井的東部有鴻泰煤礦；在這些小煤礦的淺部還有眾多的老窿采空區(qū)。

二、區(qū)域水文地質(zhì)概況

白沙向斜區(qū)域位置位于郴耒煤田北段，屬耒陽(yáng)-臨武南北向構(gòu)造北段東緣的一部分。受東西向構(gòu)造應(yīng)力的作用，主要發(fā)育有近南北走向的一系列褶皺和壓扭性斷裂。興源礦業(yè)公司的三對(duì)礦井位于白沙向斜南段轉(zhuǎn)折端處西翼，白沙向斜為一不對(duì)稱向斜構(gòu)造，軸向近南北，軸面向東傾斜。西翼緩，傾角一般20～30度，東翼較陡，傾角一般30～60度。核部地層為大冶組灰?guī)r，兩翼地層為大隆組硅質(zhì)巖及龍?zhí)睹合?，白沙向斜以耒河橫切，將向斜分成南、北兩段。向斜北段構(gòu)造較復(fù)雜，地層局部直立或倒轉(zhuǎn)；向斜南段構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，西翼地層傾角平緩，東翼較陡，傾向斷層較發(fā)育；向斜南北兩端傾角較緩，一般10度左右。巖漿巖位于黃市鎮(zhèn)以南2.5km，礦井以東5km，出露有燕山早期黑云母花崗巖和輝綠巖，出露面積3.2km2，為上堡巖漿巖體。該巖漿巖體呈不規(guī)則的近似等軸狀，巖漿沿上堡背斜之核部侵入石炭、二疊紀(jì)地層中。未見巖漿巖對(duì)礦井煤層有破壞現(xiàn)象。

三、礦井水文地質(zhì)自然地理?xiàng)l件

1、地形：井地形屬丘陵，沖溝發(fā)育，地形起伏較大，最高處標(biāo)高295.85m ，最低處標(biāo)高81.8m，最大相對(duì)高差214.05m。本區(qū)地勢(shì)南部略高于北部，西部高于東部。山形基本受構(gòu)造控制，多呈北北東和南北方向延伸，與地層走向大體一致，溝谷切割多垂直于地層走向。大氣降水通過(guò)溝谷流入耒水。

2、水系：礦井北東部河流為耒水，系湘江的主要支流，由南往北從礦井東側(cè)流出，耒水河道寬約200m，河床最低標(biāo)高76.1m，歷年最高洪水位92.82m，最低水位81.14m，耒水流量21.2～11300m3/s，據(jù)前人調(diào)查，最高洪水位標(biāo)高為92.82m。

3、氣象：本區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)，夏暖冬寒，四季分明，雨量充沛，日照時(shí)間及無(wú)霜期長(zhǎng)，但溫度變化較大，據(jù)耒陽(yáng)市氣象站1953～2002年觀測(cè)，最高氣溫在每年的7、8月份，歷年最高氣溫為41.5℃，最低氣溫在每年的12月至次年的2月，歷年最低氣溫為-7.7℃。年平均氣溫22℃。降雨的時(shí)空分布極不均勻，年降水量為960～1937.3mm，降雨量集中在每年的4～7月份，最大日降雨量為185.1mm，最大月降雨量為436.3mm，最大年降雨量為1937.3mm；最小年降雨量為960.0mm，春秋和冬季盛行偏北風(fēng)，夏季多偏南風(fēng)，最大風(fēng)速2.0m/s。最大地震烈度為5度。

四、礦坑涌水量綜述

礦井充水補(bǔ)給區(qū)：由于可采煤層有四個(gè)，而且老窯的巷道沿煤層露頭布置，因此，可以認(rèn)為煤層露頭及其下30米深的風(fēng)氧化帶上的地表均劃為礦井充水的補(bǔ)給區(qū)。三礦井的充水補(bǔ)給區(qū)面積約為7447100m2，覺(jué)光寺礦井充水的補(bǔ)給區(qū)面積約為2529200m2，周家坳礦井的充水補(bǔ)給區(qū)面積約為3802400m2， 原元三槽礦井的充水補(bǔ)給區(qū)面積約為面積為815500m2。礦井充水儲(chǔ)水區(qū)和逕流區(qū)：老窯采空塌陷區(qū)，三礦井淺部的所有小煤礦及三礦井的四大煤層采空落頂后形成巨大的破碎含水層是礦井充水的儲(chǔ)水區(qū)和逕流區(qū)，礦井充水的儲(chǔ)水區(qū)和逕流區(qū)面積約8969395m2。

五、關(guān)閉兩礦井后伍家沖礦井涌水量計(jì)算

1、煤層被采空后留下的空間，雖被頂板落頂充填，形成了一定間隙的破碎帶，這些間隙的總和略大于煤層的體積。假設(shè)煤層全部采空并全部為頂板落頂充填，則含水體積等于煤層體積。覺(jué)光寺礦井煤炭總儲(chǔ)量為1297萬(wàn)t，周家坳礦井煤炭總儲(chǔ)量為1800萬(wàn)t。則閉坑后兩礦井煤層采空落頂可含水量為（1297+1800）/1.52=2037萬(wàn)t。兩礦井總巷道粗算為100000米×2×2.4=48萬(wàn)t。兩礦井總儲(chǔ)水量應(yīng)大于2085萬(wàn)t。

2、最大礦坑涌水量的低值也是由三成周家坳和覺(jué)光寺兩礦井最大涌水量與伍家沖礦井最大涌水量之和，最大礦坑涌水量的高值420+3792+289=4501（m3/h）。兩礦井閉坑后，伍家沖預(yù)計(jì)最大涌水量在1002-2806（m3/h）之間。閉坑后龐大的兩礦井儲(chǔ)水體加上已閉坑的元山槽儲(chǔ)水體常年含有豐富的水，以一定的速度補(bǔ)給伍家沖礦井中，因此，礦坑最小涌水量應(yīng)較預(yù)測(cè)大些，取中值即為543m3/h。再因補(bǔ)給區(qū)較開采區(qū)遠(yuǎn)，因此，最大礦坑涌水量可取2400m3/h。預(yù)計(jì)兩礦井閉坑后的伍家沖礦坑涌水量為543-2400（m3/h）。

六、結(jié)論與建議

1、關(guān)閉兩礦井后，在兩礦井的煤層采空落頂破碎層和巷道形成了一個(gè)巨大的儲(chǔ)水體，該儲(chǔ)水體的儲(chǔ)水量大于2085萬(wàn)t。水頭高度為-60米到地表，該儲(chǔ)水體與元山槽礦井的儲(chǔ)水體一道常年含水并補(bǔ)給伍家沖礦井。

2、預(yù)計(jì)兩礦井閉坑后伍家沖礦井礦坑涌水量為543-2400（m3/h）。

3、對(duì)周家坳二平硐進(jìn)行最大程度的修復(fù)，盡量將二平硐以上的進(jìn)入到礦坑的水排出。若有可能對(duì)二平硐進(jìn)行延伸，不讓二平硐以上水進(jìn)入各煤層采空落頂破碎層，這樣可很大程度地減輕未來(lái)伍家沖礦井的排水壓力。

4、沿周家坳礦井、覺(jué)光寺礦井和元山槽礦井的煤層露頭和風(fēng)氧化帶進(jìn)行老窯調(diào)查和水文地質(zhì)勘查，查明該范圍內(nèi)的大氣降水與滲入量的關(guān)系和位置。

結(jié)束語(yǔ)

總之，強(qiáng)化礦井地質(zhì)工作，有利于減少礦井事故發(fā)生的幾率，有利于更好的完成礦井的作業(yè)，對(duì)我國(guó)的礦井的勘探和開采有著極為重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]吳東；礦井水文地質(zhì)類型劃分的分析研究[J]；中國(guó)科技博覽；2013年