??? 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℃。