敏感區(qū)域下采煤工程實例
一、河流下采煤
1、淮河
淮河下礦井較多,如李咀孜煤礦、孔集煤礦、比家崗煤礦、潘集煤礦等。
李咀孜煤礦目前年生產能力30-45萬噸/年,從60年代開始運營至今仍在生產;孔集煤礦年生產能力30-45萬噸/年,從1964年生產至1978年;比家崗煤礦年生產能力30-85萬噸 /年;潘集煤礦年生產能力200-300萬噸/年。下面以李咀孜和孔集煤礦為例加以說明。
淮南礦區(qū)李咀孜煤礦位于淮河漫灘及河床之下。河床底最低標高10.56m,河漫灘標高19-21m,河水最低水位16.5m,最高洪水位24.53m,其流量達10800m3/s。河水與第四系水砂層有水力聯(lián)系。
礦井煤系底層為二疊系山西組合石盒子組,兩組可采煤層總厚度10.5-15.5m,煤系底層之上覆蓋層厚約40m,開采上限為-90m。主、副井(工業(yè)廣場)位于淮河大堤之外,主、副井通過穿堤巷道與采區(qū)連接。
自60年代初淮南礦務局的李咀孜、孔集煤礦投產,就處于新生界松散層(空隙)水及淮河河床下開采,因而開展了含水砂層下及淮河河床下的試采研究,其中李咀孜礦淮河河床下開采研究成果獲國家進步一等獎、煤炭部特等獎。
80年代初,在李二礦-李咀孜礦22.0k㎡范圍內開展了“淮南礦區(qū)解放A組水文地質條件及防治方案研究”,通過52年A組煤工作面的試采,確定了“因地制宜、疏水降壓、限壓開采、綜合治理”16字水防治方針。在李二礦及李一礦(局部)地層倒轉礦井的巖溶水防治,仍是施工放水鉆孔疏于頂板塌陷角以上的巖溶含水層。在李咀孜和孔集煤礦東部,采用“疏水降壓、限壓開采”的巖溶水防治方法。截止目前,連續(xù)32年無巖溶水突出事故發(fā)生。
開采過程中,對巖移、水文、覆巖破壞規(guī)律進行了系統(tǒng)的觀測。至今礦井仍處于安全生產,同時未對堤防工程的安全產生影響。
2、黃河
濟西井田位于黃河左岸齊河縣境內。開采范圍位于黃河灘區(qū)及北展寬區(qū)內,屬于黃河防洪重要建筑物和水體下采煤。在開采區(qū)附近有左臨黃堤和北展堤。主、副井(工業(yè)廣場)位于北展堤外側,主、副井通過穿堤巷道與采區(qū)連接。該井田煤層埋藏深度約500m,煤層賦存深度與底層條件與戴廟井田相近。
目前該井田主、副井已完成,巷道工程已穿越北展大堤。
3、龍?zhí)逗?、大汶?/p>
新汶礦務局西港礦工作面西部位于底標龍?zhí)逗优c大汶河下,萊新公路從工作面上部穿過。工作面長150m,走向長580m。開采第19層,煤層厚3.0m,中部含0.3m夾石、煤層傾角20°。煤層頂板為砂質頁巖,底板為粘土礬巖。低沼氣礦井,煤塵有爆炸危險。工作面地質構造比較復雜,斷層較多,頂板破碎,裂隙發(fā)育。另外,第四系含水砂層及黃土層厚8-20m。該礦已于1990年閉坑,經生態(tài)治理,未對周邊自然環(huán)境構成危害。
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除以上水下采煤工程之外,另有伊家河下新宏煤礦采煤工程、絳河下王莊煤礦采煤工程等。(附表1:我國其他河流下采煤工程一覽表)
二、湖泊、水庫下采煤
1、微山湖
微山湖下礦井較多,如殷莊煤礦、濟寧3號井、滕北5號井、柴里煤礦、姚橋煤礦、蔣莊煤礦、田陳煤礦、徐莊煤礦、孔莊煤礦、龍莊煤礦、三河尖煤礦和張雙樓煤礦等12座。
濟寧3號井年生產能力500-1000萬噸/年,從2000年開始運營至今;滕被5號井生產能力300萬噸/年,從2001年運行至今;柴里煤礦年生產能力120-300萬噸/年,從1984年開始運營至今;姚橋煤礦年生產能力120萬噸/年,從1976年開始運營至今;其他幾個煤礦年生產能力均在45萬噸/年以上。
(1)殷莊煤礦
殷莊煤礦位于微山湖東南水域岸邊,井田西翼在微山湖大面積水域之下,是整個微山湖四周最先進行湖下采煤的礦井。
殷莊煤礦原有開采范圍處于微山湖畔的陸地下方。湖下采煤實驗開始之前,礦井儲量已經枯竭,瀕臨關閉,由于湖下采煤研究實驗的進行,使該礦重新恢復了生產,目前礦井向西翼湖下延伸開采,獲得可采走向3000余米,使礦山設計能力增大,服務年限延長25年。
(2)姚橋煤礦
姚橋煤礦屬棗莊礦區(qū)滕縣煤田,位于滕州境內,煤礦東臨微山湖之昭陽湖,部分在昭陽湖區(qū)下方,礦井水路運輸條件好、煤炭由京杭運河往上海一帶。
姚橋煤礦原屬煤炭工業(yè)部大屯煤電公司,是上海市在山東境內的燃料基地。礦井設計生產能力120萬噸/年,1976年12月投產,主要可采煤層為7號煤層,煤厚2.9-5.5m,礦井開采條件與柴里礦基本相同,第四系表土厚24-144m、地表低洼含水層第四系砂層含水豐富,礦井投產以來生產能力較大,至1989年在-457m和-385m水平分別進湖區(qū)開采昭陽湖區(qū)下的7號煤層,獲得了較好效益。圍湖堤按設計煤柱加以保護。
(3)滕北5號井
滕北5號井屬棗莊礦區(qū)滕縣煤田,滕北5號井隔湖與姚橋煤礦相望、5號井井田大部分昭陽湖區(qū)下方。礦井水路運輸條件好,煤炭由京杭運河運往上海一帶。
滕北5號井,設計產量60萬噸/年,2001年投產,投產后主要可采煤層為3號煤層,3號煤層分上、下兩層,