基本情况

如题所述

韩王井田自1958年建井至1961年,先后发生底板突水淹井或淹采区共7次,其中,工人村斜井及韩王大井至今尚未恢复。这次在演马庄矿水文地质会战的基础上,进一步分析了韩王井田水文地质条件、矿井突水规律,最后对矿井开发的可能性及经济合理性作了评价,并提出今后水文地质工作的方向。

由于韩王矿水文地质资料很少,井田内没有水文孔,历次突水亦无动态观测资料,因此,仅能根据一般地质条件及水文地质条件进行分析。希望能在今后,沿着此次会战提出的工作方向,补充水文地质工作,作出更可靠的水文地质评价及提出解决地下水危害的措施。

1.井田开发简况

韩王矿位于焦东煤田的南端,北以九里山断层与中马林相邻;东与演马庄井田以F1断层为界;西南及南部边界为凤凰岭断层。井田内地层走向从东而西,由N57°E逐渐转为N80°W,向南倾斜,倾角一般为7°~14°。井田长约5km,倾斜长约1.4km。

井田内建有3个斜井,即韩王大井、工人村斜井及东区小斜井。韩王大井设计能力为年产30万t,于1958年6月开工,三个多月后即移交生产。1959年4月20号在主井西二顺楼上三号采区,突然涌水6m3/min,使+25m水平以下淹没,恢复后不久,又于1960年3月17日,在主井西大巷与副巷交叉点附近,突然涌水12m3/min,使矿井全部淹没。事故发生以后,曾在地面打钻注浆,封闭突水点,于1960年8月19日排水恢复了矿井。然而,1961年6月26日,在东大巷一号上山高落采区,又发生突水事故,突水量达20m3/min,使矿井第三次被淹,直到现在仍未恢复。

工人村斜井设计能力为年产15万t,于1958年3月底开工,同年9月21日主井掘进至287m处,底板突然涌水22m3/min,使矿井全部淹没,注浆封闭突水点后,于1959年4月恢复生产。1960年12月20日,在标高+43m处,又发生事故,突水量1.5m3/min,使+66 m以下巷道淹没。1962年2月20日沿斜井追水,由于前两次突水口封闭不好,在追水过程中,水量骤增,致使全井淹没。

东区小斜井于1958年开工,1959年4月投产,无正规设计。1959年11月23日在+44.4m东一顺突然涌水6.9m3/min,使矿井淹没。淹井后,采用地面注浆方法封闭突水点,于1960年第二季度恢复生产,为目前韩王井田维持生产的唯一矿井,但其服务年限已临结束。

2.井田地质特征

韩王矿北界九里山正断层,其走向为N65°E,倾向北西,倾角70°,断层落差由西而东,逐渐由203m增加为490m。井田西南及南界为凤凰岭正断层,西部走向为N82°W,往东转为N85°E,断层倾向南,倾角88°,落差为200~288m,以Ⅱ-Ⅳ线落差最大。由于上述两断层的作用,使井田形成一个地垒构造,并在井田西部交会。

井田内N60°~80°E的正断层很多,落差在15 m以上的即有7条,即万1、万2、万3、万4、万5、万6、万7等断层,倾向NW及SE皆有,使井田内部形成几个小的地垫及地垒。此外,还有很多NE—EW向的小断层,因而形成了井田内的复杂构造。例如东区小斜井,倾斜长500m内,见6条断层,累计落差约40m。大井副井倾斜500m内见4条断层,累计落差约30m。这些断层在适合的条件下,往往成为矿坑突水的通道。

井田范围内,基岩皆被冲积层所覆盖,由此而南厚度从20m增至150m,含三层砾石层。井田内,冲积层皆覆盖在山西组之上。山西组的岩性为砂岩及砂岩页,厚约70~90m,矿区之主要可采煤层“大煤”即赋存于本层之底部,标高为+100~1400m,平均厚6.37m。本区之中上石炭统厚约110m,由煤系杂岩组成,含灰岩5~7层,以第8层灰岩最厚,井田内厚度变化为3~10m。石炭系以下即为厚约400m之奥陶纪石灰岩。

3.矿坑充水主要来源

韩王矿在开发过程中,矿坑水主要来自煤层底板。从地层结构分析,大煤以下20m有第八层灰岩,含喀斯特裂隙水,是井田主要含水层之一。大煤以下110m为奥陶纪石灰岩,含喀斯特裂隙水,是井田另一主要含水层。根据7次突水事故资料分析,突水点多发生在因断层错动,使巷道与第八层灰岩拉近的地区。因此,第八层灰岩水直接突入矿坑是无疑的。奥陶纪石灰岩,距煤层尚有110m,在现有巷道标高及断层落差不大的情况下,直接突水的可能性不大。但根据演马庄矿-55 m突水时,除了第八层灰岩观测孔水位有大幅度下降外,距突水点1380m的奥陶纪灰岩观测孔,6小时后水位即由+109.887 m下降为+109.51 m来看,在现阶段,至少可认为是矿坑突水的间接水源。

本井田之基岩较高,冲积层多处于非饱和带,煤层埋深一般距冲积层50m以上,所以冲积层水对矿井影响不大。因此,着重探讨第八层灰岩的水文地质条件及其防治问题。

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