矿井地热水害成因分析及治理对策汽车水封

矿井地热（水害）成因分析及治理对策

矿井地热（水害）成因分析及治理对策 2011年12月02日 来源： ??? 淄矿集团坤升公司是受地热害威胁较严重的矿井，矿井投产后，在第一水平开采时，就发现井田南翼局部地区地热异常，采掘工作面温度高达31～35℃，气温炎热潮湿，井下作业人员常汗流浃背，并伴有中暑、感冒等现象，严重恶化了劳动环境，直接威胁着井下职工的身体健康。

??? 为了探索治理地热（害）的有效途径，我们在充分收集、利用已有的地质及水文地质资料的基础上，又补充进行了物探、化探、稳态测温、单抽水试验、计算模拟分析等工作，进一步查明了地热异常的分布范围和成因。在此基础上，提出了通过封堵热水上升通道，加固煤层底板含水层，达到既治理热害，又治理水害之目的。

??? 1 地质构造及水文地质特征

??? 1.1 地质构造

??? 矿井位于淄博向斜盆地东翼北端近腹部地带，东有落差80～390m的F5正断层，南有落差50～150m的F1正断层，西有落差600m的F13正断层，北面为地层倾斜深部。为一东、南、西三面均下降的断块地垒构造。井田内煤系地层为单斜构造，地层倾向300～330℃，倾角7～15℃。区内断裂较发育，落差10m以上的断层有35条，全为正断层。从断层的产状分析，大可分为三组：一组为北北东向的走向正断层。区内发育有29条之多；二组为南北向的正断层，仅有F13断层是井田的西边界；三组为近东西向的斜交正断层；区内发育5条，但延展长，常为张性含（导）水断层。

??? 另外，井田内岩浆侵入活动比较剧烈，岩性主要是辉长岩、辉绿岩，生成时代为中生代燕山期，对煤层、含水层影响较大，多为层状。据资料分析，奥灰顶面以下100～160m左右有岩浆岩岩体。

??? 1.2水文地质特征

??? （1）含水层。煤系及其以上含水层富水性不强，对矿井影响不大，影响矿井安全的含水层主要有：①徐家庄灰岩含水层。位于10煤以下30m左右，有2～3层灰岩组成。总厚8～18m。资料表明，徐灰岩溶不发育，裂隙发育不均，主要接受其底板奥灰水的顶托补给；②奥陶系灰岩含水层，总厚821m，位于10煤以下60m。顶部裂隙不太发育。

??? （2）断层带水文地质特征。F5、 F1、 F13和 F3断层为区域地下水的主要控水与导水构造。其中F5、F1和F13断层为弱水透水或隔水断层，唯有F3断层具有较强的垂直向上补给特征，是地下水强导水带。

??? 2地热补勘工作

??? 2.1基础资料

??? 矿井投产后，在－300m 10300采区和10700采区生产过程中，发现9、10煤采掘工作面的气温高达31～40℃，采煤工作面底板出水水温高达40℃，出水工作面的温度较不出水工作面的温度高4～8℃。1992奥灰水文补勘时，发现奥灰水沿F3断层带由北向南水温剧增，最高达39.5℃，各观测孔水温测量证实，奥灰水水温在F3断层的南部较高，而在断层北部和离开断层处，则相对较低，随放水时间的延长，有上升的趋势。

??? 另外，淄博市施工时“市热孔”的奥灰水最高温度达43.4℃。

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