淺談淮南礦區(qū)地質(zhì)異常體(2)
3.1北部寬緩褶曲擠壓區(qū)位于井田北部F86~F81斷層間。區(qū)內(nèi)發(fā)育有小陳莊背斜、胡橋子向斜、后老莊背斜;主要斷層有F81、F84、F85、F86斷層組,斷層組總體走向均為東西向,F(xiàn)81斷層組總落差超過500m,為井田北部邊界斷層。本區(qū)構(gòu)造具有由南向北的擠壓性質(zhì)。
全井田鉆孔總數(shù)499個(gè),漏水鉆孔59個(gè),漏水孔率11.80%。F81~F87斷層間鉆孔84個(gè),漏水鉆孔14個(gè),漏水孔率16.67%,占全井田漏水孔數(shù)的23.73%。
3.2南部“X”共軛剪切區(qū)位于井田南部F92斷層組~F110斷層間。區(qū)內(nèi)發(fā)育有桂集井田向斜等三個(gè)次級(jí)褶曲,由北西向和北東向兩組斷層構(gòu)成“X”共軛交叉斷裂帶,地層走向南北,北西向剪切帶內(nèi)因次級(jí)褶曲和較多斷層使地層產(chǎn)狀變化強(qiáng)烈。
區(qū)內(nèi)鉆孔160個(gè),漏水孔35個(gè),漏水孔率21.88%,占全井田漏水孔數(shù)的59.32%。
目前對(duì)該構(gòu)造異常區(qū)的認(rèn)識(shí)尚無定論,存在著新構(gòu)造及巖溶陷落帶兩種觀點(diǎn)。據(jù)礦井揭露和觀測資料:
3.2.1顧北礦位于顧橋井田的淺部,該礦-648m水平井底車場距離F92斷層60~500m,2006年11月開工,2007年5月完工。礦井付井筒及井底車場受構(gòu)造影響顯著。
①自2006年12月開始設(shè)點(diǎn)觀測以來,主、付、風(fēng)井筒,僅付井發(fā)生了顯著變形,變形段主要在-628~660m之間。
②井底車場原設(shè)計(jì)為錨網(wǎng)支護(hù),施工后因巷道壓力大,變形嚴(yán)重,穩(wěn)定性差,先后修改為錨網(wǎng)加錨索和架29U型金屬棚加注漿支護(hù),目前主井以東的巷道基本進(jìn)行了一次以上的巷修,有些地段已進(jìn)行了3次翻修。付井馬頭門以東及付井北繞道巷道變形最大。據(jù)2007年7月份觀測資料,付井馬頭門6天最大變形量6mm,變形速度1mm/d;據(jù)2007年9月份觀測資料,井底車場巷道兩幫及頂?shù)装?天最大變形量36mm,變形速度6mm/d。
③對(duì)應(yīng)地表顧北礦主、副井下沉情況:2007年11月9日,瓦斯地質(zhì)部測量組按三等水準(zhǔn)測量規(guī)范要求,對(duì)位于工廣圍墻外潘謝鐵路路基上的近井點(diǎn)J2、J1和位于工廣內(nèi)主井西北側(cè)的沉降觀測基點(diǎn)J5等點(diǎn)進(jìn)行了環(huán)線水準(zhǔn)測量閉合差為1mm,J1、J2高差經(jīng)檢核符合起算數(shù)據(jù)要求,根據(jù)2005年11月J5點(diǎn)首次觀測值24.976m與本次觀測值24.902m計(jì)算J5點(diǎn)高程已下沉72mm。另外副井井高程是以J5點(diǎn)為基準(zhǔn),據(jù)此推算副井F3點(diǎn)(東北基礎(chǔ))也下降了72mm,同時(shí)根據(jù)2005年2月22日實(shí)測高程25.914m相對(duì)2007年11月6日實(shí)測高程25.858m,F(xiàn)3下沉56mm,累計(jì)下沉128mm,說明沿主、副井一線地表下沉明顯,原因有待進(jìn)一步分析。
另外2002年以來集團(tuán)公司在新區(qū)新開鑿22對(duì)井筒,唯獨(dú)該礦主.副.風(fēng)井發(fā)生3-4次出水(截止2008年12月),是否與該異常構(gòu)造帶有關(guān),需要進(jìn)一步研究。
3.2.2顧橋礦-780m水平南翼道打軌巷已施工約1000m,過F92斷層約450m。巷道進(jìn)入F92斷層之前采用錨網(wǎng)噴支護(hù),成巷一年多來,巷道穩(wěn)定無水,基本無壓力顯現(xiàn)及掉塊片邦現(xiàn)象。
巷道揭露F92斷層以后,小構(gòu)造裂隙異常發(fā)育,巷道巖性極其破碎,巷道頂板及兩邦普遍有滴水及淋水現(xiàn)象,在局部裂隙發(fā)育部位產(chǎn)生出水并伴有瓦斯異常涌出現(xiàn)象,巖體受水浸后松軟易碎,穩(wěn)定性極差,迎頭掉頂及片邦現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
3.2.2.1-780m南翼大巷揭露F92斷層后,多次發(fā)生出水。
①-780m南翼軌道大巷2006年10月17日揭露F92-2斷層時(shí)出水,最大水量12m3/h,穩(wěn)定水量10m3/h,至11月22日后探查鉆孔出水,原出水點(diǎn)水量減少,但出水總量基本不變。水質(zhì)為HCO3-CL-K+Na型,水溫約42℃。探查鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)10%。
②-780m南翼回風(fēng)大巷2006年11月施工了3個(gè)探查F92-2斷層鉆孔,各孔均發(fā)生出水,最大單孔初始水量約10m3/h,累計(jì)最大出水量達(dá)16m3/h,至2007年4月衰減為無明顯出水點(diǎn),表現(xiàn)為巷道潮濕。鉆孔揭露斷層出水時(shí)伴有大量瓦斯集中涌出現(xiàn)象,孔口瓦斯?jié)舛茸畲筮_(dá)4%。
③-780m南翼軌道大巷過F92-2斷層后約370m,2007年8月11日21時(shí)在巷道迎頭左肩窩砂巖與煤線接觸面出現(xiàn)淋水,同時(shí)迎頭后方8m范圍巷道左半部頂部也出現(xiàn)淋水,半小時(shí)后左肩窩出水點(diǎn)水量增大,最大水量20m3/h,水溫約40℃,水色渾濁,且伴有一定壓力的瓦斯集中涌出現(xiàn)象。斷層全部揭露后,出水點(diǎn)不再出水,但頂板砂巖仍普遍淋水。
④2007年8月27日早班,-780m南翼軌道大巷掘進(jìn)至S33+24.7m處時(shí),據(jù)迎頭1.2m的右腿窩及距迎頭與右邦各1.5m處底板發(fā)現(xiàn)出水,出水呈間歇性向上涌出,并伴有瓦斯涌出,總水量5m3/h,水溫40℃以上,水色渾濁,出水點(diǎn)處瓦斯?jié)舛冗_(dá)4%;至2007年9月20日,水量衰減為0.3m3/h左右,目前仍可見到零星的瓦斯小氣泡自巷道底板冒出。出水點(diǎn)層位正常,未發(fā)現(xiàn)構(gòu)造。
3.2.2.2巷道支護(hù)及壓力顯現(xiàn)
大巷揭露F92斷層時(shí)對(duì)斷層帶前后各10m范圍內(nèi)圍巖進(jìn)行了予注漿加固,加固作用較為顯著。F92斷層帶巷道目前無明顯變形,巷道基本穩(wěn)定;F92斷層以北巷道一直穩(wěn)定,無壓力顯現(xiàn)。F92斷層帶以南巷道局部壓力大,有變形、片邦掉頂現(xiàn)象,其支護(hù)及變形情況為:
①自F92斷層至S28點(diǎn)采用錨網(wǎng)噴加U型棚支護(hù),棚距0.5m;S28點(diǎn)以南采用超前錨桿加U型棚支護(hù),棚距0.5~0.6m,并采取迎頭掛網(wǎng)護(hù)壁防片邦措施。巷道成巷最長時(shí)間7個(gè)月。
②自2007年6月29日以來,從S27-5.9m處向南,在巷道變形相對(duì)嚴(yán)重段進(jìn)行了設(shè)點(diǎn)觀測,每三天觀測一次。2007年8月3日至9月24日共54天,在S30+11.3m處測得巷道兩邦最大變形量達(dá)1.12m,變形速度達(dá)21.5mm/d;2007年7月16日至9月10日共56天,在S29+2.8m處測得巷道頂板最大變形量達(dá)0.34m,變形速度達(dá)6.07mm/d。
4新集礦區(qū)
4.1位于謝橋井田以西的口子?xùn)|礦于2007年進(jìn)行補(bǔ)充地質(zhì)勘探時(shí),發(fā)現(xiàn)3個(gè)平面形態(tài)不規(guī)則,似橢圓形的疑似巖溶陷落柱,尚未驗(yàn)證和揭露。
4.2位于鳳臺(tái)縣城以西的新集三礦,于2003年9月26日至11月8日施工了水14孔,該孔為奧陶系灰?guī)r水文觀測孔,孔口坐標(biāo)X=3620720.10,Y=39467368.50,Z=22.00m,終孔深度391.00m,基巖面深度106.88m,其下為奧灰。該孔孔深169.75~241.61m見溶洞漏水,洞高71.86m,充填黃色泥巖,夾大量黃砂成份。終孔靜止水位標(biāo)高7.83m,2008年6月18日至10月22日實(shí)測水位埋深15.862~15.428m,有所波動(dòng)回升。
急傾斜奧灰地層中發(fā)育有垂高71.86m的溶洞,為淮南煤田所罕見。該礦2002年7月10日至8月23日進(jìn)行的C3-I組灰?guī)r雙孔聯(lián)合放水試驗(yàn),單孔涌水量最大分別為146.25和381.69m3/h,穩(wěn)定涌水量分別為132和220m3/h,累計(jì)放水量1.02×105m3。2008年4月22日至5月19日進(jìn)行的C3-I組多孔聯(lián)合放水試驗(yàn),實(shí)際放水6天,累計(jì)放水量超過6萬方,水14孔水位降深16.124m,表明奧灰水補(bǔ)給太灰。
該礦灰?guī)r富水性強(qiáng),奧灰中見特大溶洞,是否與巖溶陷落柱有關(guān)尚在探討研究中。