掘井及泉范文1
关键词：矿建施工；龙泉矿井；多工序；平行作业
中图分类号：TM726.4 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）01-0092-02
太原煤气化龙泉能源发展有限公司龙泉矿井是国家重点拟建煤矿之一，设计生产能力500万吨/年，矿井设计服务年限67年，计划于2009年3月开工建设，总工期42个月。井巷工程是矿井建设的中心环节，为了在规定工期完成井巷工程建设任务，我们计划在矿建工程中采用多工种平行作业，充分利用各种技术条件，缩短施工时间，减少辅助系统因为时间增加产生的无谓消耗，从而最终达到节省工程投资的目的。
一、矿井概况
1.井田地质条件：本井田被第三、四系松散层覆盖，东北方向局部有二叠系上统上石盒子组及石千峰组地层出露，均为钻孔揭露。主要含煤地层为石炭系上统太原组（C3t）及二叠系下统山西组（P1s），共计含煤10层，煤系地层总厚度168米。主要可采煤层都处在太原组地层内，分别为：4#煤（俗称丈八煤）平均厚度6.47米，结构复杂，普遍内含3层夹矸（成分为泥岩或炭质泥岩），顶底板多为沙质泥岩或泥岩，全井田内稳定可采；7#煤平均厚度1.10米，结构简单，顶板多为沙质泥岩、粉砂岩，有时L3灰岩为其直接顶板，底板多为细粒砂岩，全井田内稳定可采；9#煤层（俗称三丈六）平均厚度11.68米，普遍含夹矸2～4层，顶板为L1石灰岩，底板多为泥岩或沙质泥岩，全井田内稳定可采。以上均为1/3焦煤。
2.开采技术条件：龙泉井田于1979年完成了资源精查，2005年后又对井田钻孔稀疏处进行了补钻，根据所提供的地质报告，井田地层总体走向为北西，倾向北东，倾角10°左右，有一条向斜、一条背斜和两条断层发育，未发现岩浆岩及陷落柱，井田构造复杂程度为简单类，本矿井为高瓦斯矿井，煤层有煤尘爆炸性，不易自燃发火，水文地质条件属于中等岩溶充水矿床，总体上讲，龙泉矿井开采技术条件较好。
3.井田开拓方案：由于煤层赋存较深，可供选择的开拓方式只能为立井或斜井，4、7号煤层平均间距45.13米，7、9号煤层平均间距23.32米，初步设计中考虑两个水平斜立井联合开拓。（1）上水平开拓：在工业场地布置主、副斜井和副立井，在风井场地布置回风立井。井筒落底后沿井田中部南北倾向布置上下山巷道，+800m一个水平开拓4号煤层，沿4号煤层底板布置南北胶带大巷和辅助运输大巷，沿4号煤层顶板布置两条回风大巷，大巷两侧沿煤层走向布置回采工作面。（2）下水平开拓:下水平开拓（+750水平）时，可以利用上水平的主、副斜井，上水平井底煤仓与下水平集中煤仓通过胶带暗斜井联系，实现水平间的煤炭运输，上下水平通过辅助运输暗斜井实现水平间的辅助运输，分别沿深进（副）、回风立井至7号煤层，形成下水平开采时的通风系统。沿井田南北方向布置四条大巷，即沿9号煤层底板布置南北胶带大巷和辅助运输大巷，沿7号煤层顶板布置两条回风大巷，大巷两侧沿煤层走向布置回采工作面。（3）根据高产高效工作面通风要求和以往经验，回采工作面需要布置5条顺槽，在胶带顺槽一侧布置3条顺槽，分别为胶带顺槽、进风顺槽、辅助运输顺槽，在回风顺槽一侧布置两条顺槽，即回风顺槽和辅助运输顺槽。
4.井巷工程概况：龙泉矿井达到设计生产能力时，井巷工程总量34240.2m，岩巷5080.3m，占总量的14.8%；煤巷29039.9m，占总量的84.8%；半煤岩巷120m，占总量的0.4%。万吨掘进率68.48m，掘进总体积707495.4m3。矿井移交生产时布置1个大采高综采工作面，2个掘锚一体机综掘工作面。
综合以上资料，龙泉井田煤层赋存条件简单，具备井巷工程实施多工序平行作业的必要条件。
二、矿井井下施工平行作业组织的基本思路
井巷工程是煤矿建设的关键，每个阶段的关键工程与主要矛盾要及时平衡，必须根据总体衔接计划做出统筹安排，主攻主要矛盾线上的重点工程，尽量平行作业，才能保证工期。
1. 在井筒施工阶段，主副井到底贯通是重点；
2. 大巷施工阶段，主要巷道开拓到与风井贯通是重点；
3. 主、副井贯通后，副井永久提升系统的形成是重点；
4. 进入采区开拓时，主井提煤系统的形成是重点；
5. 进入井巷工程收尾阶段时，全面安装及系统进行调试是重点。
三、平行交叉作业的运用
1. 井筒及巷道掘进的上下平行。设计中井筒基岩段、井底车场及煤仓等井底硐室采用钻爆法施工，全断面一次性光面爆破。平、斜井巷可以在掘进工作面搭设平台，分两层布置凿岩机械，平台作为下层作业人员的保护装置，上下部作业人员可以同时进行锚杆支护；也可以同时凿眼和装药作业；立井可以作成双层工作盘，进行上述操作。这样可以缩短作业时间，为快速施工创造了条件。
2. 工作面掘进和喷浆成巷的平行作业。可以在地面设置混凝土搅拌站，掘进班每次放炮前由成巷班准备好喷浆料并接到工作面的喷浆管。炮烟吹尽后由成巷班将顶板活矸找出，然后对巷道顶帮进行封闭即初喷支护，确保出矸的安全进行。
3. 底板铺砌和成巷的平行作业。当进尺达1000米时，作业人员开始底板铺砌和水沟砌筑，可以采用与掘进相同的滚动制作业方式由外向里施工，整巷作业每次施工段长不超过30米；半巷作业可以间隔30米交错进行，当铺砼期达28天或规定时间后开始另一侧铺设。
4. 托管梁安装与井巷工程的平行。托管梁安装包含托管梁座安装、工字钢梁架设两道工序。当掘进工程施工2000米时安装队伍进入施工现场开始作业，托管梁架采用树脂锚杆固定，可以采用两班安设，托管梁安装采用一班作业，三个班组均尾随井巷工程平行作业。
5. 管道安装与井巷工程的平行。管道安装采用两班作业方式，托管梁安装工程开工1月以后，地面开始配备1个电焊作业班，负责管路法兰焊接工作，两个井下班组负责管路法兰连接，这样可以做到与井巷工程、托管架和梁安装的平行作业。
6. 照明安装与井巷工程的平行。照明工程紧随管道铺设后进行，采用1个班组与井巷和其他安装工程平行进行。先在托管梁上布置悬吊钢丝绳，然后按照规定间距安设固定灯具，最后分段吊挂电缆。
另外，铺轨工程也能在底板铺砌完毕后与其他工程平行作业。
四、平行作业的系统保障
1. 循环作业方式和劳动组织。最多时有14个班组同时施工，其中2个掘进班、2个成巷班、1个出矸班；2个底板铺砌班；2个托管架安设班、1个托管梁座安设班、2个管路铺设班、1个照明安装班、1个机电维护电焊班。除机电维护电焊班及辅助工为“三八”作业制外，其他采用滚动作业制，与掘进平行作业。
2. 辅助系统：为了保证井巷工程施工的连续进行，除了掘进和支护工作面直接发生的人工和施工机械外，建设单位要与施工队伍在提升、机电、供排水、通风、运输、照明及供热等辅助系统作业中积极配合，保证其能够在最短时间内保质保量、安全地完成施工任务。
掘井及泉范文2
关键词: 透过；水害特征；地下水岩溶发育规律 ；井筒选址；水文地质；帷幕注浆；
防排水安全
Abstract: through the mine shaft water hazards characteristics, analyzes cause mine flood reason, looking for groundwater karst development pattern, in the design of mine shaft location comprehensive shaft hydrogeology factors and face the curtain grouting method in water disasters thoroughly management, promote the mine safety and drainage.
Keywords: through; Water damage characteristic; Groundwater karst development law; Shaft location; Hydrological geology; The curtain grouting;
Waterproof and drainage security
中图分类号： P642.252文献标识码：A文章编号：
1 岩溶矿区井筒水害原因
矿井井筒在掘进建设过程中遇到岩溶含水构造水害是糟粕的事，井筒断面小、排水能力有差、供电系统不完善等影响，施工难度增加，如广西中信大锰60万吨/年技改工程五号胶带斜井三次突水，引起地面厂房下沉等地质灾害。当水害严重时，工期将无限期延长，如广西河池地区宜州拉浪五号井井筒掘进过程遇较严重的岩溶突水井筒多次被淹，三年了尚不知所措。如何克服这些困难，突破水害困境呢？下面就从矿井水害成因特征入手，寻找总结岩溶地下水发育规律，提出相应防治对策。
1.1河岸边建井筒容易造成严重水害
河流作为区域地下水天然排泄区，区域地下水源源不断地通过地下岩溶管道或含水层、泉眼等方式向河流排泄，河水常年不竭。很明显，河岸边岩溶相对发育。在这些地段建井筒容易发生突水事故，特别是靠近河岸水害越严重。广西合山煤田是岩溶地下水十分丰富，岩溶发育，红水河从煤田的煤层露头带切割含煤地层，靠近河边的矿井都不同程度受到淹井事故之痛。如原合山矿务局平阳斜井三井三个井筒就布置于红水河马安十五滩的河岸上，向滩面方向以30度掘进，超过红水河水位之下时，岩溶裂隙水十分丰富，涌水量大，在雨季水位上涨时停工，当旱季水位下降时才能开展矿井工作，季节性矿井。（见平阳斜井三井矿井水文地质图）。
1.2沟谷地形布置井筒容易受岩溶地下水威胁
沟谷地形是大气降雨汇集场所，降雨来时水位猛涨，雨后水量猛减，沟谷地形表土层利于岩溶发育并容易形成地下水径流带，在河谷下低洼地带往往以泉眼形成排泄或排入区域河流。在这些地段布置井筒容易受地下水威胁，特别是靠近排泄区，地下水尤其丰富。如广西宜州市双林贸易有限责任公司灯盏山锰矿一号、二号、三号斜井井筒就布置在沟谷地形上，该矿井的前方约1000m的村庄处出露泉眼五处，村民常年生活生产用水。该矿井筒设计断面：长*宽*高＝2.2*2.2*2.2（m），坡度22度，该区域地层倾角25―45度，地层为薄层灰层，斜井沿地层倾斜方向掘进，20-30m垂深穿过谷底，井筒进入表层基岩后（沟谷岸边），揭露了多个溶洞，旱季水量2―5m3/h，雨季这些溶洞裂隙涌水量猛增，最大达到200 m3/h，基本上保持在100－200 m3/h。
1.3井筒穿越含水断层构造造成水害
常见的断层构造有三种：正断层、逆断层、平移断层，正断层或断层破碎带往往是成为地下水控水构造，岩溶相对发育，构成地下水通道，将地表水体与地下水体连在一起。当矿井揭露含水断层时必然发生水害。特别是井筒掘进揭露后水害更为严重，施工难度增大，工期延长，投资成倍增加。如合山煤田平阳矿区十五矿主斜井、副斜井掘进至150m时均揭露了导水断层，该断层破碎，表现在两井筒断面上均有20m长的破碎面，刚揭露断层正常涌水量约40-60m3/h,随着相邻北面的旧矿井雨季时矿井撤退，旧矿井水位上涨后，该断层将北面的老空水导通进入新井井筒，水量增加到200 m3/h，由于涌水量猛增，建井工作十分艰难（见图1－2）。
图1－2十五矿构造、水点分布及采掘工程平面图。
1.4井筒穿越地下水径流带地段造成水害
在地下水径流带地段的矿井井筒及井田，往往水害严重，以致难以完成建井工作。南方煤田大多有区域河流穿过，如贵州盘江煤田的盘江、广西合山煤田的红水河、广西宜山煤田的龙头江等，广西宜州拉浪矿区在龙头江上游“S”河床段，其间发育有NF1、NF3、NF18、F3等断层，其中拉浪五号井就布置在NF1、NF3、NF18、F3形成三角地带，断层切割河床，穿过矿井井田的东西翼，处于“S”型河流区域内，岩溶发育，地下水丰富，水害十分严重，其主斜井、副斜井井筒掘进200m（+5m水平，距矿井约1km的龙头江常年水位标高+75m），均遇溶洞突水，水量300--500 m3/h，携带出大量的河床细砂等，排水工作无法展开。（见图1－3）。
2 井筒水害防治对策
2.1矿区井筒位置的选址
根据井筒水害原因及特点，井筒选址时不但考虑交通条件，也要考虑水文地质因素，避开岩溶发育地区布置。河岸、河谷地形、断层构造都是岩溶相对发育地方，裂隙发育，地下水丰富，建井前预先在井筒的正前方布钻孔，探查井筒的水文地质情况，提出防治措施。就如广西中信大锰60万吨/年技改工程深部开采胶带斜井建井前进行了水文地质普查，共布置了7个探测钻孔，在3#、5#孔就发现了溶洞（见图），做法规范。
2.2帷幕注浆治理井筒水害
井筒揭露的含水构造断面相对较小时，如断层面、裂隙带等，大都可以采用帷幕注浆的方法，对矿井井筒揭露的断层破碎带、裂隙带全面封闭注浆帷幕，在巷道周围形成一道坚固密不漏水的保护层（混凝土层），切断矿坑充水水源，达到防治水的目的，如广西中信大锰60万吨/年技改工程五号胶带斜井5#溶洞治理工程平面图（图2－2）。
图2-25#溶洞岩溶管道堵水施工平面图。
溶洞较大时，采用先预注浆充满溶洞后再掘进施工，如广西宜州市双林贸易有限责任公司灯盏山锰矿一号井井筒掘进至125m时探水发现前方2m存在含水较丰富溶洞，停止掘进，注浆水泥40t，再探水又在前方12m处发现溶洞，再注浆水泥50t，溶洞水害得到了治理彻底，确保了掘进施工安全。
2.3采取绕道方式躲避井筒水害
当遇到较大的溶洞裂隙含水构造体突水时，无法采用钻孔注浆帷幕方法时，可以采用造挡水墙拦截突水段巷道，再采用绕道方式，越过突水地带后再按原来的设计方向掘进延伸，也能收到较好的效果。只不过是改变了原来的设计施工方案，对于主提升运输性质的斜井来说，增加了一级提升，而作为回风、行人安全出口用途的斜井来说影响不大。如合山煤田平阳矿区十五矿主斜井、副斜井的断层破碎带水害采用的治理方案是：先利用其副斜井（来水补给方向）强排水，主斜井断层破碎带采用砌碹注浆方法，最后，副斜井采用了绕道方式成功治理水害（见图2－3）。
图2－3十五矿井筒堵水工程结构平面图（绕道方案）。
掘井及泉范文3
【关键词】质量管理，跳汰排矸，经济效益
一、提出问题
葛泉矿东井主要生产9#筛混煤，矿井生产能力55wt/a。2009年以前只对+50mm的大块进行手工分拣，随着产量的增加、市场不断扩大，原有工艺已经不能满足市场的要求。葛泉矿东井平均煤层厚度5-6m，煤炭质量受井下地质条件变化和放顶煤采煤工艺影响较大，原煤中矸石含量较高，质量及其不稳定，是制约经济效益的一个重要因素。
二、解决问题的方案
1、在井下质量管理中，强化生产现场煤质检查力度，着重于对商品煤影响较大的部分采煤工作面、掘进头面实行分采分运制度，严禁工作面超高、破底回采。
11914连络巷全长20米，其中后17米为半煤岩、全岩掘进。针对这种特殊情况，结合采区、运输、洗煤、煤质、技术等部门多次对分采分运进行论证，制定了针对性的煤质管理办法并落实到各相关单位，实行分采分运：即改变原有的运输途径，矸石由机掘队采出、装罐后，由副井提升至井上，再由销售人员统一协调销售。
11914联络巷若不进行分采分运，将产生杂煤250多吨，灰分在75%以上，且粒度较小（大部分在13mm以下），由于受洗选工艺限制，洗煤厂完全不能进行洗选加工，只能进入煤仓进行销售，严重影响产品质量；通过分采分运后，250吨杂煤有效的从煤流中分离出来，商品煤灰分保持在32%左右，且有效的降低了毛煤的水分，完全能满足洗煤厂洗选出符合市场要求的产品。通过分采分运，不仅保证了洗煤厂入洗原煤质量问题，减少了不必要的消耗，且增收几十万元，使优质煤炭资源得到了更好的利用，而且对环境改造和洁净生产起到了积极的推动作用。
2、在井上质量管理中，改造排矸降灰系统，以保证商品煤质量稳定正常。
经过地质和煤质两个部门的反复试验、预测，在井下煤层正常情况下，如将13mm~50mm原煤中的矸石排掉，筛混煤的发热量将达到5200大卡左右，产品质量明显改善，既可满足客户要求，又提高了经济效益。提出对原有排矸系统的改造方案：在保留原系统的情况下，对13mm~50mm的原煤进行跳汰处理，分选出块精煤、中煤、矸石三种产品，中煤经过破碎后掺入20mm以下原煤中直接进入煤仓。
三、改造后效果
经过改造后两个月的运行情况得出结果如下（以2009年12月至2010年1月两个月为例）：在原煤质量同等情况下，经过改造后，筛混煤灰分下降约4%，发热量提高约300大卡左右，完全能满足市场要求。由于改造后跳汰系统，提高了块精煤产率，在井下条件不利的情况下，可以最大限度的保证筛混煤质量的稳定。系统改造前后筛混煤化验结果见下表1：
从表1看，系统改造前，筛混煤的灰分不稳定，筛混煤质量随着井下煤层地质条件的变化而变化较大，且总体质量较差，在销售的商品煤中灰分超标产品占50%以上。改造后筛混煤热量稳定在5100大卡左右，灰分稳定在31%左右，质量明显改善，完全满足市场及用户的需要。
四、改造后的经济效益
2010年1月份，冀中股份葛泉矿东井生产原煤72074t，系统改造前，产品只有筛混煤，品种单一，并且发热量在4820大卡左右，单价大约560元/吨；改造后生产三种产品：筛混煤、洗块煤、洗矸石，品种丰富，其中筛混煤发热量达到了5100大卡以上，按照每吨提高售价40元测算，再加上洗块煤和洗矸石的销售收入，改造后仅1月份就增加经济效益157.608万元（详见下表2）。在扣除洗煤厂自身损耗情况下，每年可为企业增加效益1000万元左右。
同时加大对煤质的掌控力度，做到对井下工作面的情况了如指掌；对井上洗煤情况严格监控；对商品煤质量跟踪了解，做到对煤质变化的提前预知，以便对洗煤、销售工作做出及时的调整。
五、结论
冀中股份葛泉矿通过加强井下煤质管理及对洗煤厂排矸降灰系统进行改造，产品质量更趋稳定，确保了煤炭产品发挥最大的经济效益，特别是在当前经济危机背景下，凭借过硬的产品质量，依然保持了较强的市场竞争力。
参考文献
[1]刘顺，赵承年，路迈西.选煤厂设计[M].北京：煤炭工业出版社，1987
[2]匡雅莉.选煤工艺设计与管理[M].徐州：中国矿业出版社，2006
掘井及泉范文4
关键词：低阻气层 气层识别 挖掘效应 气测录井 交汇图版
一、引言
神泉侏罗系气藏受构造和沉积的控制，气层中间发育夹层水，且存在油气水倒置现象，油气水界面随断块不同而存在一定差异。电测资料显示气层表现出低阻特征，最大深感应电阻值为4.0Ωm，且气层电阻率与油层电阻率的差异性少，泥质含量高，单纯用电性测井资料对气层做有效识别存在一定的难度。并且受地理位置的影响，滚动开发井采用大斜度定向井，常规测井序列中的密度和中子测井要求测试极板紧贴井壁以求得较真实的测井数据[1]。由于受井况因素影响，测井序列中缺少中子和密度测井，测井资料的缺少为用常规手段判断气层增加不少困难。
二、气层识别技术
针对神泉侏罗系气藏的特征，在生产实际中探索与总结出 “定性判断+定量计算”的组合识别方法做到有效识别油气层。
1.利用“挖掘效应”对气层的定性识别
挖掘效应是中子与密度之间差异特性的直观表现。对于含气储层，由于含氢指数的降低以及岩石骨架对中子的减速和吸收作用造成中子测井值偏小，利用中子和密度的差异特征可有效识别气层[1]。
2.利用“孔隙度-电阻率图版”确定油气层电阻率极限值，达到有效识别油气层。
感应测井是利用电磁感应原理研究地层电阻率的一种测井方法，能有效的识别储层流体特性，且具有垂向高分辨率高和横向探测深度大等优点，并能很好地适应高矿化度储层[3]。而孔隙度是储层客观物性的直观反映，因此利用孔隙度-电阻率交汇图版确定油气层具有一定的和理性。通过对前期投产井井段的孔隙度和深感应电阻率的统计和筛选绘制交汇图版，确定了油气层的电阻率极限值为3.5Ω，即当电阻率大于3.5Ω时为气层，介于3.0-3.5Ω之间时为油气同层，小于3.0Ω时为油层（图2-1）。
3.利用“湿度比-平衡比图版” 确定油气层湿度比与平衡比的分界点，定量判断油气层。气测录井是指对从井底返回的钻井液气体组分和含量的检测和编录，主要作用是发现油气层并初步判断油气水层和重质油层和轻质油层的判断。气测录井的影响因素主要有钻井液密度、钻头尺寸、钻进速度、钻井液排量等钻井工程因素[4]。此外相同性质的油气层，在不同条件下钻井，会产生不同强度的气测异常。因此气测录井的主要影响因素是钻井工程因素，在消除钻井工程影响因素后，气测解释成果能更好地区分重质油层和轻质油层。为此我们采用气测解释中全烃组分定量计算的湿度比和平衡比。湿度比是指重烃含量在全烃组分中的比值，即C2以上组分与全烃的比值。而平衡比指轻组分与重组分的比值，即C1～C2与C3～C5的比值。从定义上分析，当湿度比值越大重烃含量越高，平衡比值越大轻烃含量越高。基于概念，通过对大量生产数据的筛选和甄别，绘制了湿度比-平衡比交汇图版（图2-1），确定了油气层湿度比与平衡比的分界点。即神泉侏罗系气藏气测解释当湿度比大于23，平衡比小于8为油层，当湿度比小于23，平衡比大于8为气层。
三、实例分析
利用“定性判断+定量计算”的组合识别油气层方法在实际生产中的运用效果较好。神X井是部署在构造高部位的一口开发井，该井投产层段用常规测井解释认为是气层，但通过图版定量解释，综合解释认为除顶部S11-1小层外其余小层为油层（表3-1）。该井射孔投产后日产气2.5万方，日产油12吨/天，生产表现为高气油比特征。
四、结论
1.通过利用传统的定性判断方法与定量计算方法相结合对油气层识别方法现场运用符合率高达80%以上。
2.利用电性资料和气测资料组合对油气层识别有效地解决了低阻气层单纯用电性资料难以识别的问题。
3.定性判断与定量计算相结合的工作方法具有很大的推广意义。
参考文献
[1]雍世和， 张超谟. 测井资料综合处理解释[M] . 北京： 石油工业出版社， 1996.
[2]陈钢花， 申辉林， 马昌旭， 等. 国产测井系列浅气层识别技术[J] . 测井技术， 2000， 24（4） ： 279-282.
[3]袁胜学，王江. 吐哈盆地鄯勒地区浅层气层识别方法研究[J] .岩性油气藏， 2007， 19（3） ：112-113.
掘井及泉范文5
乾隆四十三年（1778年），山西省壶关县脚底村开凿了一处水池，并竖立《创修石池碑》以纪之。碑文曰：“民非水不生，是水之为物，所系于人甚大。然属有本者，固可掘井而饮。若在无本者，亦必赖池而聚。”
脚底村开挖的水池，在中国北方有着各种各样的叫法：陂塘、泊池、涝池、旱池……这些名称各异的水池，曾经遍布于黄土高原和华北丘陵。水为万物生存之本，然而在黄土飞扬、水源匮乏的丘壑之间，人们的聚落形态不是傍河而居，而是“赖池而聚”；日常用水的形式不是凿井而饮，而是“凿池而饮”。池塘不仅是不可或缺的用水设施，也构筑着旧日乡村社会的日常生活秩序。
井深汲艰的黄土高坡
民国三十二年（1943年），一份《勘察耀县水利及凿井事务报告》提交给当时的陕西省政府。报告中说，地处渭北旱塬的耀县，“黄壤层厚，地下水面过低，凿井不易，最深井有逾六十丈者，汲深绠长，取水不便，丰日之间，仅能汲水一二担，如经他处驮水，又须至二十里外……”寥寥数语，描绘了黄土高原民生用水的艰难情状。
陕西中北部、山西全省以及河北、河南两省西部，或为黄土台塬，沟壑纵横，或为太行、吕梁山区，山高水深，生活用水普遍困难。史志载：“太行绵亘中原千里，地势最高……于井道固难……汲挽溪涧不井饮者，自古至于今矣。”意思是说太行山区地势高亢，凿井不易，故当地居民自古以来依赖的是汲饮溪涧，而非井水。脚底村所在的壶关县就位于太行山区，唐代时即有“百里无井”之称。明代时壶关县乡民曾自发组织起来掘井，然而“深九仞始及泉”。山西稷山县“城西南四十里，庄近南山，井深千尺”；陕西澄城县、邰阳县（今合阳县）一带，井水深达三四十丈甚至五六十丈。
绠短汲深，民生艰困，对于这些凿井艰难又无河流等地表水可用的地区来说，唯一的办法就是凿池贮水。在河南林县，“村落凿井尽土而无水者，潴雨水以饮”；在陕西的渭北旱塬，村民往往凿窖池储聚雨水，以供汲饮。水资源的匮乏，使得池堰、水窖等设施应运而生，并被黄土高坡上的百姓人家代代相传。
地方政府官员的作为
孟子曾说“民非水火不生”，然而在中国传统社会中，日常生活用水往往并不在政府职能的视野之内，最突出的表现就是生活用水工程没有预算经费。明代，陕西葭州（治所在今陕西佳县）知州张琛欲在城内凿井，“愧乏钱，官钱不敢私用”，只好请示上司，但未获批准，无奈只得“劝民出赀耳”。明洪武九年（1376年），壶关县计划开凿惠泽池，而县级官员并没有可供支配的经费，知县只能“上于州司，而允其请”。可见，为解决生活用水问题，县级政府须向上一级政府申请经费，才有可能获得一定的支持。
不过，在干旱缺水地区，生活用水不仅攸关民生，也关系着地方政府的正常运转和商业繁荣等诸方面，因而为地方官员职责所系。面对没有经费的现状，基层官员也并非毫无对应之策。州县一级的地方政府毕竟掌握着所领地方的人力物力等资源，可以通过劝谕乡绅富户捐资和招募乡民，来解决建造生活用水设施所需的经费和劳力。山西万泉县（今属山西万荣县）虽名为“万泉”，实干枯无泉。明嘉靖六年（1527年），万泉县典史王懋通过募资的方式，在县城崇德坊街北凿池蓄水。为感念他的功德，乡人在池边竖立牌坊，上书“王公惠民池”。惠民池一直沿用了300多年，到清成丰年间，典史沈承恩又捐出“养廉银”，予以重修。
素有“干壶”之称的壶关县，同样依赖凿池蓄水解决生活用水。自明迄清，县城周边修筑了数处水池，如县城西门外的西池、南门外的惠泽池、北门外的济众池等。清光绪年间，知县卢学典计划将开凿于康熙时期的西池疏浚重筑。他捐出俸银予以倡导，结果绅商富户踊跃输财，共募得款项1500余缗。工程历时六个多月，重修后的西池周长25丈，深2丈，池壁砌以巨石，池底垫铺防止渗漏的红土，池堰周围砖墙环绕。重筑西池不但缓解用水紧张，亦为县城增添了一片波光云影。
河南林县掘地尽石，凿井无水，县城同样“掘井数十仞辄不及泉”。但距县城20多里地外的黄华山、天平山，却有丰沛的山泉涧水。元（后）至元五年（1339年），知州李汉卿凿渠导天平山水自西南引入县城城壕。160多年后，到明弘治十七年（1504年），提学副使王敕再度凿渠导黄华山水自北引入城壕，与当年李汉卿凿引的天平山水汇流入池，渠称“永利渠”，池日“广会泉”。清顺治十七年（1660年），知县王玉麟又修浚旧渠，导引山水注于城壕。在用水不仅攸关民生也攸关地方社会与政治稳定的情况下，自元代至清代，林县地方官员修渠引流、凿池而饮可谓前承后继，代不乏人。
作为地方政府的基本结构，州县不仅担负着诸如税收、司法、治安、教育、祭祀等多重职能，还须兼顾公共工程与社会公益。然而需要指出的是，在地方官员营建生活用水设施的过程中，着眼点还是在于州县治所，在于县城州城的实际需要，而县城之外的广大乡村，并不在他们的视野之内。
池堰与乡村社会秩序的重建
在“皇权不下县”的传统社会中，乡村社会基本处于乡民自治的状态，生活用水设施的营造，也几乎为乡民自理。工程经费的来源灵活多样，有的按家按户进行分摊，有的依赖乡绅地主捐输，总的原则就是“有钱出钱，有力出力”。清乾隆年间，壶关县洪井村的凿池费用，即通过“按户计口，出米兼工”的方式加以解决。
关于资金来源，还有一种特殊的形式，即利用自发缔结的“会”来筹措。到民国时期，洪井村的池堰早已年久失修，但修缮所需费用巨大，于是乡民成立各种形式的“水会”，多方筹集经费。据《洪井村修理大池碑》记载，乡民“八年之间，朝夕经营”，最终筹到“银八百余圆”。对社会支撑能力孱弱的乡村而言，修凿水池不啻是天字号的大工程，仅仅为筹措资金，洪井村就耗时八年之久。
在凿池而饮的乡村，水池往往是方圆百里范围内人畜用水的唯一水源，因而水池的建造也必须依靠村庄间的协作。洪井村周围水泉匮乏，乡民饮用水主要依靠洪井村内的“大池”。四邻村庄固然有与洪井村的“同汲之谊”，但须分担修理水池的费用。民国二十五年（1936年），为修缮“大池”，洪井村虽然筹集到800多银元，但仍苦于不足。于是，共饮一池水的吴家蛟、横岭、石桥背三村“援助银八十余圆”，使工程在这年冬季顺利开工。因用水吃水而形成的合作互助，无疑也构建着村与村之间的利益关系和社会秩序。
然而，在水源极其有限的情况下，因饮用水而引发的利益纠纷甚至激烈冲突同样相当普遍。河北武安县阳邑镇的阳邑、柏林二村，从明代至民国一直因争水冲突不绝。清乾隆年间，因担水、驮水，柏林村人和阳邑村人再度发生群殴，导致通往汲水池的坡路被毁。地方政府不得不强力介入，严惩鼓众滋事者，并判令阳邑、柏林二村共同修复汲水坡路，事态才得以暂时平息。
掘井及泉范文6
关键词：煤矿开采；水害防治；团柏煤矿；水文地质；“突水”预测
中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）15-0017-02
团柏井田位于霍州矿区的南部，汾河西侧，地貌形态为中低山区，地形切割强烈，沟谷纵横，地形复杂。霍州矿区面积843.22km2，地质储量77.4亿吨。近年随着开拓范围不断扩大，开采深度向下延深，矿区各矿的水文地质条件日益复杂，多种水害类型逐渐显现。因此，矿区防治水任务日趋繁重，防治水工作，特别是奥灰水害防治工作在确保煤炭安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。
一、团柏煤矿区域水文地质特点
霍州矿区有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奥陶系地层。团柏井田位于霍州矿区的南部，该区断裂十分发育，近东西向、近南北向、北东向和北北东向断层相互切割，小断层密集、陷落柱也很发育，水文地质条件十分复杂。在团柏井田之西有一穿过回坡底井田的地下分水岭。分水岭之西为龙子寺泉域，之东为团柏井田所在的郭庄泉域。郭庄泉是山西第二大岩溶泉，自流量7.19m3/s。北起吕梁馒山、将军山的灰岩补给露头面积约1400km2，主迳流带沿吕梁山东麓自北向南―东南经白龙井田南部于下团柏断层与汾河交汇处泄出。团柏―回坡底井田在郭庄泉排泄区之西，自然对于这一井田，越向东越接近排泄区的部位，奥灰岩溶越发育。危害下组煤开采的是两个含水层，奥灰和K2灰岩。下组煤与奥灰的距离在全国是最薄的，11号煤平均25m，最薄处仅15m，10号煤平均36m。K2灰岩是9号煤顶板，为充水含水层，厚2.75～11.4m。从1996年开始施工下组煤斜井和巷道共发生K2底板突水事故6次，都是在接近K2时，突水量150～380m3/h。
二、团柏煤矿面临的主要水害
（一）顶板水水害
1、2号煤层开采直接充水水源为煤层顶板的下石盒子组（K9、K8）砂岩裂隙含水层，但由于该含水层富水性较弱，因此，对煤层开采不会造成影响。在某些块段构造的向斜轴部附近水量可能相对集中，但一般水量有限，采取一定的防治水措施的情况下也不会形成水害事故。K2太灰含水层是该煤层直接充水水源，煤层开采将完全揭露该含水层，由于该含水层水量相对丰富，对煤层开采将会造成大的影响，因此，在回采中必须采取物探、钻探和适当的防治水工程等措施，减少其对回采期间的影响，以保证煤层安全回采。但经过首采区开采对其揭露疏放后水量有所减少，开采过程中影响也相对减少。
（二）煤层底板水水害
底板水主要为K2太灰水和O2奥灰水。近5年要回采的1号煤层底板最低标高为+520m，要回采的2号煤层底板最低标高为+475m，而K2太灰含水层水位标高为480m，O2奥灰含水层水位标高为520m左右，因此，1、2号煤层相对这两个含水层基本不带压，再加上中间有小隔水层的存在，对开采也基本不受影响。O2含水层是下组煤开采防治的重点。9、10、11号煤层存在严重带压开采现象，所以，采掘中在充分利用本溪组有效隔水层的同时，必须采取一定的带压开采措施，预防或减少水害事故的发生。
团柏井田生产和废弃小煤窑较多，据不完全统计有110多个，由于小煤窑边界不清，在采掘工程中很可能揭露小煤窑发生老窑突水，因此，小煤窑的边界控制也是防治水非常重要的工作。
总的来看，上组煤开采水文地质条件比较简单，开采过程中形成水害的可能性不大。由于下组煤位于K2含水层和O2含水层之间，为带压开采，且煤层底板有效隔水层厚度很薄，矿井水文地质条件复杂，因此，下组煤开采防治水工作严峻，开采过程中要做好采取充分的防治水技术措施，以防发生重大水害事故。
三、团柏煤矿开采水害防治措施
在总结以往煤矿突水淹井事故经验的基础上，团柏煤矿的水害防治采取以防为主，供、疏、堵相结合的合理方针，重点做好下组煤开采防治水工作。
（一）完善矿井水文地质观测系统
团柏矿区防治水害必须从加强水文地质工作，查清矿区水文地质条件入手，建立和完善矿区主要含水层地下水动态观测系统。主要要做的工作如下：通过井田水质动态分析研究井田各含水层矿化度的变化，可以间接推断各含水层的自然补给条件；提前探测富水区域，做好水文地质预测预报；运用瞬变电磁法对含水断层陷落柱位置精确定位；红外测温法直观了解井下岩层含水状况；超前钻探预测地层水文地质条件；用水化学分析法可有效预测地层不同区域水文地质条件变化。团柏井田下组煤开采来看，越向东开采水文地质条件越复杂：奥灰强富水；必须疏干的K2灰岩条件也复杂，水位与奥灰相同，存在奥灰补给通道，水量大（11-0单孔涌水量105m3/h）。因此在中、东部开采下组煤之前，应先进行专门水文地质勘探，勘探主要解决的问题：奥灰富水性；K2疏干水量和受补通道；底板保护性能；安全评价；安全开采技术方法与布局。
（二）发展“突水”预测预报技术
实现突水预测预报的可视化和适时化，推进矿井防治水信息系统集成。团柏煤矿的防治水工作的重点放在下组煤开采上，采用综合物探、化探和钻探等到手段，查明陷落柱、断层和裂隙密集等地质“异常体”，以及封闭不良钻孔。并采用留设防水煤柱或底板加固等到手段对地质异常体进行改造，做到采煤工作面底板不出水或不出大水，以节约排水费用，保护水资源和生态环境。据涌水量预测结果，适当加大矿井和采煤工作面的排水能力，以防不测。首先要做好探水工作。探水又有两种方法，一是钻探。按规范要求探水，有疑必探，先探后采，11号煤落差1m以上的断层都在探水的考虑范围。掌握10号煤采掘资料，凡10号煤揭露的陷落柱、大于3m（含3m）的断层、特别破碎带、底板涌水点必探。11号煤采掘中发生底板涌水的必探。二是物探。考虑到实际效果，采用井下瞬变电磁法，坑透法配合。物探主要用于11号煤开采，在首采的2～3个工作面中必用。其次，要采取必要的隔离措施。实施采区隔离和上山与下山隔离及泵房隔离，这就要设置防水煤柱和防水闸门。再次是加固措施。对已知陷落柱和断层，利用探水孔对薄弱处进行注浆加固，需要时补充注浆钻孔。对底板重破碎带，底板涌水处和物探验证了的异常区进行注浆加固，重点是11号煤。小流量钻孔的注浆可用能调节流量的高压计量泵。最后是留设煤柱。导水陷落柱（经探水）留煤柱。断层煤柱留设（是否留和柱宽）按《矿井水文地质规程》公式计算。原则上10号煤10m以上，11号煤5m以上断层的下降盘要留煤柱，此落差以下断层是否留煤柱看具体情况，包括探水与注浆的结果。另外疏放11号煤底含水也是重要的。为创造采煤的干燥条件，并利于发现奥灰涌水的征兆，对11号煤的充水含水层：底灰及贴身石英砂岩含水夹层（统称11号煤底含）进行疏放。疏放可利用现有水平巷和上山巷打放水钻孔，孔间距可作50m考虑，根据降压效果（测压）调整钻孔密度。
（三）完善开采艺术
在采掘过程中为防止底板出现灾害性突水，应坚持先探后掘、先探后采和先注浆后掘进，先注浆后回采的技术原则。为了节约工程量和保证安全，在采取钻探、物探、化探等综合手段时，应坚持物化探先行，钻探验证的技术方法，以杜绝采掘巷道误揭导水陷落柱和导水断层。
（四）建立强大的抗灾排水能力
这是团柏煤矿防水害的最基本的措施。预计西部常规最大突水量为1800m3/h，因此除有矿井正常涌水量的排水能力外，抗突水的非常排水能力应达到3000m3/h以上。采用直排式（一级排水），还应有配套的水仓容量和供电系统与管路系统。
四、结语
1．团柏煤矿的水害要分类治理，重点治理下组煤水害。
2．团柏煤矿开采一定要实施科技治水战略，做到安全发展。
参考文献
[1]王永红，沈文．中国水害预防及防治[M]．北京：煤炭工业出版社，2003.
