敏感区域下采煤工程实例

　　一、河流下采煤

　　1、淮河

　　淮河下矿井较多，如李咀孜煤矿、孔集煤矿、比家岗煤矿、潘集煤矿等。

　　李咀孜煤矿目前年生产能力30-45万吨/年，从60年代开始运营至今仍在生产;孔集煤矿年生产能力30-45万吨/年，从1964年生产至1978年;比家岗煤矿年生产能力30-85万吨 /年;潘集煤矿年生产能力200-300万吨/年。下面以李咀孜和孔集煤矿为例加以说明。

　　淮南矿区李咀孜煤矿位于淮河漫滩及河床之下。河床底最低标高10.56m，河漫滩标高19-21m，河水最低水位16.5m，最高洪水位24.53m，其流量达10800m³/s。河水与第四系水砂层有水力联系。

　　矿井煤系底层为二叠系山西组合石盒子组，两组可采煤层总厚度10.5-15.5m，煤系底层之上覆盖层厚约40m，开采上限为-90m。主、副井(工业广场)位于淮河大堤之外，主、副井通过穿堤巷道与采区连接。

　　自60年代初淮南矿务局的李咀孜、孔集煤矿投产，就处于新生界松散层(空隙)水及淮河河床下开采，因而开展了含水砂层下及淮河河床下的试采研究，其中李咀孜矿淮河河床下开采研究成果获国家进步一等奖、煤炭部特等奖。

　　80年代初，在李二矿-李咀孜矿22.0k㎡范围内开展了“淮南矿区解放A组水文地质条件及防治方案研究”，通过52年A组煤工作面的试采，确定了“因地制宜、疏水降压、限压开采、综合治理”16字水防治方针。在李二矿及李一矿(局部)地层倒转矿井的岩溶水防治，仍是施工放水钻孔疏于顶板塌陷角以上的岩溶含水层。在李咀孜和孔集煤矿东部，采用“疏水降压、限压开采”的岩溶水防治方法。截止目前，连续32年无岩溶水突出事故发生。

　　开采过程中，对岩移、水文、覆岩破坏规律进行了系统的观测。至今矿井仍处于安全生产，同时未对堤防工程的安全产生影响。

　　2、黄河

　　济西井田位于黄河左岸齐河县境内。开采范围位于黄河滩区及北展宽区内，属于黄河防洪重要建筑物和水体下采煤。在开采区附近有左临黄堤和北展堤。主、副井(工业广场)位于北展堤外侧，主、副井通过穿堤巷道与采区连接。该井田煤层埋藏深度约500m，煤层赋存深度与底层条件与戴庙井田相近。

　　目前该井田主、副井已完成，巷道工程已穿越北展大堤。

　　3、龙潭河、大汶河

　　新汶矿务局西港矿工作面西部位于底标龙潭河与大汶河下，莱新公路从工作面上部穿过。工作面长150m，走向长580m。开采第19层，煤层厚3.0m，中部含0.3m夹石、煤层倾角20°。煤层顶板为砂质页岩，底板为粘土矾岩。低沼气矿井，煤尘有爆炸危险。工作面地质构造比较复杂，断层较多，顶板破碎，裂隙发育。另外，第四系含水砂层及黄土层厚8-20m。该矿已于1990年闭坑，经生态治理，未对周边自然环境构成危害。

　　除以上水下采煤工程之外，另有伊家河下新宏煤矿采煤工程、绛河下王庄煤矿采煤工程等。(附表1：我国其他河流下采煤工程一览表)

　　二、湖泊、水库下采煤

　　1、微山湖

　　微山湖下矿井较多，如殷庄煤矿、济宁3号井、滕北5号井、柴里煤矿、姚桥煤矿、蒋庄煤矿、田陈煤矿、徐庄煤矿、孔庄煤矿、龙庄煤矿、三河尖煤矿和张双楼煤矿等12座。

　　济宁3号井年生产能力500-1000万吨/年，从2000年开始运营至今;滕被5号井生产能力300万吨/年，从2001年运行至今;柴里煤矿年生产能力120-300万吨/年，从1984年开始运营至今;姚桥煤矿年生产能力120万吨/年，从1976年开始运营至今;其他几个煤矿年生产能力均在45万吨/年以上。

　　(1)殷庄煤矿

　　殷庄煤矿位于微山湖东南水域岸边，井田西翼在微山湖大面积水域之下，是整个微山湖四周最先进行湖下采煤的矿井。

　　殷庄煤矿原有开采范围处于微山湖畔的陆地下方。湖下采煤实验开始之前，矿井储量已经枯竭，濒临关闭，由于湖下采煤研究实验的进行，使该矿重新恢复了生产，目前矿井向西翼湖下延伸开采，获得可采走向3000余米，使矿山设计能力增大，服务年限延长25年。

　　(2)姚桥煤矿

　　姚桥煤矿属枣庄矿区滕县煤田，位于滕州境内，煤矿东临微山湖之昭阳湖，部分在昭阳湖区下方，矿井水路运输条件好、煤炭由京杭运河往上海一带。

　　姚桥煤矿原属煤炭工业部大屯煤电公司，是上海市在山东境内的燃料基地。矿井设计生产能力120万吨/年，1976年12月投产，主要可采煤层为7号煤层，煤厚2.9-5.5m，矿井开采条件与柴里矿基本相同，第四系表土厚24-144m、地表低洼含水层第四系砂层含水丰富，矿井投产以来生产能力较大，至1989年在-457m和-385m水平分别进湖区开采昭阳湖区下的7号煤层，获得了较好效益。围湖堤按设计煤柱加以保护。

　　(3)滕北5号井

　　滕北5号井属枣庄矿区滕县煤田，滕北5号井隔湖与姚桥煤矿相望、5号井井田大部分昭阳湖区下方。矿井水路运输条件好，煤炭由京杭运河运往上海一带。

　　滕北5号井，设计产量60万吨/年，2001年投产，投产后主要可采煤层为3号煤层，3号煤层分上、下两层，平均厚4.0m，是矿井目前开采的主煤层。矿井面积约60k㎡，大部分在独山湖及昭阳湖区下方，为安全开采水体下浅部工作，矿井在2002年对井田内3102工作面和3103工作面进行试采，用以确保矿井的安全性。经试采实践证明是安全的，粘土在厚度达到3m时，即可起到很好的阻水效果。

　　目前滕北5号井已经改扩建成功，矿井生产能力提升至400万吨/年。大部分采区也已进入独山湖和昭阳湖区下方，进行安全生产。

　　(4)柴里煤矿

　　柴里煤矿位于山东省滕州市境内，东临京沪铁路，西靠微山湖，矿井由原设计生产能力30万吨/年，经过三次改扩建后由30万吨/年，增加到75万吨/年、150万吨/年和240万吨/年，目前已经达到300万吨/年。

　　矿井保护煤柱留设按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》要求设计。工业广场保护煤柱于1973年批准设计范围，主要保护矿井的提升井和工业广场地面生产系统。开采至今水体未对生产造成危害，采空区由预留煤柱保护同时未对水体构成影响。

　　2、岳城水库下

　　河北磁县申家庄煤矿是国有重点煤矿，是磁县经济的支柱产业，岳城水库是国家大型水库，是邯郸和安阳生活用水的水资源地。从1984年开始，申家庄煤矿就在岳城水库库区下进行试采，1996年该矿被正式批准在库区下开采。

　　申家庄煤矿分为现采区和扩大区，现采区距离岳成水库主坝约6.43km，距离副坝约3.0km。2002年5月申家庄煤矿接到水利部海河水利委员会漳卫南运河管理局责令立即停止在岳城水库库区下采煤作业的通知，要求申家庄煤矿委托科研单位进行能否在岳城水库下继续开采的可行性论证，申家庄委托中国水利水电科学研究院对此问题进行研究，并通过专家认证。2003年2月得到水利部海河水利委员会对申家庄煤矿现采区恢复正常生产的批复。

　　目前，现采区的煤矿资源已近枯竭，申家庄煤矿于2003年初取得了扩大区的勘探权，目前扩大区已向岳城水库库底延伸，进一步使矿井寿命得到了延伸，目前该矿正在安全生产之中。

　　3、小浪底水库

　　小浪底水库蓄水后，河南义煤集团新安矿井田40%的面积位于小浪底库区水体之下，可采储量高达8000万吨。义煤集团公司完成了相关参数的测试工作，并对小浪底水库下采煤工程进行了试采。新安煤矿于2011年4月28日正式投产。

　　三、海下采煤

　　山东省龙口矿区海下采煤首先在北皂煤矿进行，海下采煤的设计工作由济南煤炭设计院完成，于2004年底通过了海域H2201首采面试采论证，并于2005年6月进行了成功试生产。柳海煤矿正在建设中，投产后亦将大面积开采海底煤炭资源。

　　北皂煤矿位于胶东半岛龙口市境内，矿井北临渤海湾1.5km，南接龙口市区2.0km，通过龙口港实现海陆运输，井田面积18.4k㎡，其中陆地面积8.4k㎡，海洋下储煤面积10 k㎡。含煤地层为晚第三系，开采条件苛刻。第四系表土厚9.2-130.4m，主要可采煤层顶板为泥岩、含油泥岩、粉砂岩，底板为粘土岩、粉砂岩、油页岩。矿井陆地可采煤炭储量1.4亿吨，海底煤炭资源1.4亿吨，矿井设计生产能力90万吨/年。1988年投产，先期开采陆地下资源。2008年8月以来一直大面积开采海底资源。