向斜轴部双机联运防治燥层顶板水
综采放顶煤工作面向斜轴部水患治理
综采放顶煤工作面向斜轴部水患治理作者:耿宏标程福平来源:《中小企业管理与科技》2009年第02期摘要:介绍了位于向斜轴部的综采放顶煤工作面在治理底板出水过程中采取的的措施,很好的解决了综采放顶煤工作面向斜轴部的底板水患,对同类地质条件下综采工作面的治水提出了指导意义。
关键词:向斜水患治理0 引言石台煤矿位于淮北矿区闸河煤田,是一个年产150万t的大型矿井,23123采面于2006年4月底装面完毕投入生产,该面位于II1采区下段黄庄向斜轴部,南为张庄矿界,东邻Fj2断层,西邻II3512工作面,北邻II3113工作面,其中II3512、II3113工作面已回采,与II3512、II3112工作面之间均有煤柱相隔,张庄矿靠矿界处已经回采。
煤层厚度4米,平均1倾角9度,走向长886米。
倾斜长160米,工作面沿10度俯角向前推进,当切眼推进110m后为正常推进,采煤方法为单一走向长壁、轻型支架综采放顶煤采煤法。
老顶为砂岩,厚7~13m浅灰色,细砂岩直接顶为泥岩,厚3~5.8m深灰色块状泥岩,局部为中粒砂岩,厚3.3m。
直接底为泥岩,厚3.6m深灰色块状泥岩,性软,含植物根茎化石。
老底为砂岩,厚10m,浅灰色薄状粉砂岩,局部细砂岩,性硬工作面装备前、后二部刮板输送机及zf2400-16/24za液压支架125架,向斜轴从工作面里段机巷至切眼下段穿过,且向斜轴两翼煤层倾角较大,北翼15-18度,南翼20-27度,工作面二端高、中间低,积水不能自流,对工作面正常回采造成很大影响。
1 出水的因1.1 工作面出水经过及水量变化 2006年5月19日23123采面切眼推进至47m时,距下机巷安全出口61m、63m的工作面标高最低处的老塘侧出现底板涌水,底板水量约为14m3/h,同时顶板出现少量淋水。
当采面走向推到132m时水量增至70m3/h,当采面向前推至132-190m范围时,水量稳定在14m3/h。
1.2 出水点情况工作面内共有2处出水点,分别距下机巷安全出口61m、63m老塘侧,均为底板出水,顶板少量淋水。
浅谈下山掘进工作面顶板淋水治理方法
浅谈下山掘进工作面顶板淋水治理方法作者:贾福春刘瑞鹏来源:《科技与创新》2015年第01期1;;概述由于大多数煤层具有一定的倾角,所以,在设计矿井时,巷道要以一定的倾角沿着煤层布置。
在施工过程中,可以采用下坡施工法或上坡施工法。
如果采用下坡施工法,当顶板淋水较大时,就会使现场作业环境变得恶劣,为掘进施工带来诸多困难。
我公司通过改变临时支护方式,有效地解决了顶板淋水对掘进施工的影响,为工人在掘进工作面施工创造了良好的施工环境。
改变临时支护方式的具体做法是:在掘进工作面距迎头20;m的范围内临时支护,采用双排单体配柱冒或双排单体配铰接梁的方式,在铰接梁后进行巷道永久支护。
2;;巷道概况9号煤层位于太原组下部K2石灰岩下,先期开采地段的煤层厚度为1.50~3.15;m,平均厚度为2.58;m,中上部常含有1层0.1~0.3;m厚的含炭质泥岩,夹石层位稳定,厚度变化不大。
9号煤层直接顶为石灰岩,厚度为3.5;m;老顶为砂质泥岩,厚度为3.2;m;底板为泥岩,厚度为3.5;m。
K2石灰岩含水层为下组9号煤层直接充水含水层。
9102胶带顺槽布置在井田先期开采地段,大巷东翼,煤层向斜轴部位。
沿9号煤层顶板下山掘进,采用锚索支护。
在锚索施工的过程中,锚索钻孔内的涌水量较大。
经过观测,9102胶带顺槽涌水量达到了25;m3/h。
3;;临时支护方案3.1;;煤巷顶板完好且平整时沿巷道走向,由外向里支设2排液压点柱,排距为1.5;m,柱距为1.0;m。
点柱上方配1.0;m长铰接梁,一梁一柱,点柱布置在铰接梁的中间位置。
临时支护长度为20;m,迎头控顶距不超过2;m。
在临时支护后方,及时支设巷道永久支护,顶板永久支护距离临时支护最多不超过4.0;m(锚索排距为4;m),具体如图1所示。
3.2;;顶板凹凸不平时沿巷道走向,由外向里支设2排液压点柱,排距为1.5;m,柱距为1.0;m。
点柱上方配柱帽,柱帽采用规格为300;mm×300;mm×50;mm的木托盘。
煤矿年度防治水工作总结
煤矿年度防治水工作总结煤矿年度防治水工作总结煤矿年度防治水工作总结在矿党政领导的正确领导及全科同事的共同配合下,我矿圆满的完成了202*年度矿井防治水的各项工作内容,为了及时总结经验,吸取教训,扬长避短,鼓足信心做好202*年度常村煤矿井上下防治水工作,现将今年防治水工作总结如下:1.四月中旬下发文件恢复成立了矿雨季“三防”指挥部,并且根据人事、组织关系变化,及时下发了今年“雨季三防”文件,重新划定了工作职责范围,进一步明确了各自的责任,迅速储备抢险物资,组建了抢险队伍,并进行了实战演习;对雨季“三防”前期准备工作组织了多次检查,对检查出来的问题责成有关单位迅速进行了整改,将事故隐患消灭在萌芽状态。
通过认真细致地工作,保证了我矿汛期安全生产的正常进行,保障了国家财产免受损失。
2.完成了S3采区下部、N1采区、N3采区、S5、S6采区的瞬变电磁勘探工作,对在生产中存在影响的各个含水层进行了勘探及富水性划分,为S3采区下部、N3采区、S5采区、S6采区的防治水工作提供了可靠的依据。
3.S5、S6采区面积为9.17km2,区内仅有3个钻孔,煤层赋存状态、瓦斯含量等开采条件不清,202*.3月份开始实施S5、S6采区补充钻探工程,至202*.1月共施工补充勘探钻孔9个,基本查明了S5、S6采区的地质情况,提交地质勘探报告。
4.为了查明即将投入生产的工作面的3m以上断层和15m以上的陷落柱,先后组织完成了N1-2工作面、S3-3工作面、S3-1工作面S4-1工作面、S4-3工作面的无线电波透视工作,经坑透确认了这五个工作面不存在3m以上断层和直径大于15m的陷落柱,为这5个面的安全回采提供了准确的地质资料。
5.今年我矿有4个掘进工作面先后揭露了4个陷落柱,针对每个陷落柱的不同特点,采取了不同的施工方案,对于要绕过陷落柱进行掘进的工作面,均采取了打钻探测陷落柱边界及含水性的措施,准确确定了陷落柱的参数和赋水情况,为设计、生产提供了准确的地质资料,保证了矿井安全生产的正常进行。
矿井综合防治水措施
矿井综合防治水安全技术措施一、概述1.编制的目的与意义鹤煤六矿为生产矿井,在矿井的生产过程中,我矿严格执行《煤矿防治水规定》和上级有关防治水文件的精神,做到水文地质条件不清楚不生产,探放水措施不落实不生产,水患不解除不生产。
为有效指导我矿的防治水工作,避免突水引起的重大灾难事故,结合本矿实际情况,特制定本方案。
2.矿井水文地质条件鹤壁六矿井田范围南起张庄向斜轴部,北、西大体上止于F40断层和二1煤层露头线,东止于二1煤层-800m底板等高线,矿区呈NNE-SSW向展布,长约9.5km,宽约2.7km,面积18.5535km2。
根据以往勘探资料(岩性、结构、富水性、赋存特征等)及二1煤层开采以来的生产实践,将矿井范围内含水层划分成五个,分别为第三、四系含水层、二1煤顶板S10砂岩含水层、C3L8灰岩含水层(上距二1煤35m)、C3L2灰岩含水层(上距二1煤84~135m)及奥陶统灰岩含水层(上距二1煤102~183m),其中C3L8灰岩含水层为矿井主要直接充水水源,C3L2灰岩含水层和奥陶统灰岩含水层为矿井主要威胁水源。
第三系底部粘土岩隔水层,分布广,厚度均匀,能有效阻隔第三系砾岩中裂隙水和第四系砂砾卵石层中的孔隙潜水向下渗透;C3L8灰岩含水层与二1煤层一般间距20~35m,由砂岩和砂质泥岩、泥岩组成,砂岩含水性差,砂质泥岩和泥岩隔水性良好,正常情况下,可以起到隔水作用;C3t中段砂泥岩互层,隔水性良好,正常情况下,可以起到阻隔太灰上、下段两水层的水力联系作用;C2b铝土质泥岩厚度一般10m以上,泥质成分高,隔水性良好,正常情况下能有效阻隔O2f灰岩水向矿井充水。
根据近两年矿井涌水量观测,矿井最大涌水量为273.7m3/h,正常涌水量为243.1m3/h。
其中一水平正常涌水量54.7m3/h,最大涌水量54.7m3/h,二水平正常涌水量188.4m3/h,最大涌水量219.0m3/h。
最大突水点为1985年11月20日建设矿淹井后六矿南三上山口透水430m3/h,突水量<600 m3/h;受采掘破坏或影响的含水层单位涌水量q 在0.01~0.3L/m.s,周边存有少量老空积水,位置、范围、积水量清晰,依据《煤矿防治水规定》中分类标准,经公司专家评审六矿矿井水文地质类型为中等,即以底板岩溶水含水层、局部老空水进水为主,顶底板间接进水的水文地质条件中等的矿井。
顶底板水、断层、封闭不良钻孔针对性安全措施
黑河市同兴煤矿顶底板水、断层、封闭不良钻孔针对性安全措施说明为了更好地贯彻执行《煤矿防治水规定》,切实抓好矿井防治水工作,确保安全生产,根据我矿实际编制矿井防治水针对性安全措施,我公司各相关单位认真组织学习。
一、顶板水针对性安全措施(1)在采面回采过程中要求1、严格坚持“有采必探,先探后采”探放水制度,做好探放水工作。
2、放净顶煤,保证顶板水顺利流出,并做好切巷导水工作。
3、对上、下副巷水沟加强维护,及时清除水沟淤煤、杂物,保证水流畅通。
4、加强切巷及上、下付巷超前支护段工程质量管理,尤其是加强采面涌水段煤墙和老塘管理,打双层荆笆,三排柱下必须站道木。
5、采煤队要加强水情观测,及时准确地向调度室汇报。
(2)在掘进过程中要求1、严格坚持“有掘必探,先探后掘”探放水制度。
2、地质人员经常下井观测、收集地质资料,及时预测前方地质构造情况。
3、施工单位在施工中,若发现异常地质情况及出水征兆时,应立即停止掘进,与技术科联系,并听从其安排。
4、紧跟迎头铺设水槽,做好排水工作。
5、加强工程质量的管理,尤其要加强穿煤段的工程质量管理。
支柱要求穿木鞋,巷道要打好抬棚并进行全封闭喷浆。
6、及时对失修巷道进行维修。
二、底板水针对性安全措施1、坚持“有掘必探,先探后掘”和“有采必探,先探后采”的探放水原则,认真做好探放水工作。
2、地测人员经常下井加强地质和水文地质的观测,及时分析前方地质和水文地质情况,采掘过程中,严禁破底。
三、断层构造水针对性安全措施1、在断层上、下盘留足防水煤柱。
2、在其附近采掘时,严禁破坏其保安煤柱,同时对断层的伴生、次生断裂构造加强观测,并坚持“有掘必探,先探后掘,先探后采”的防治水措施。
3、掘进至断层附近时,建议采用物探、钻探手段查明断层的确切位置及水文地质条件,以便采取有针对性的防治水措施。
过断层时应坚持“有掘必探,先探后掘”的探放水原则,进行超前探放水并采取超前预注浆加固围岩防止突水事故的发生,为防止滞后突水,要求采掘部门采取加强巷道支护,壁后注浆加固围岩等相应得防治水措施。
向斜槽部煤层水害的防治
煤层顶板砂岩裂隙水的赋存特征 , 在顶板水较为丰富和容易积聚老塘水的向斜槽部开采煤层 , 采用 “ 单面双机” 防治水。基本能消除顶板水患和老塘水害, 有效地保障矿井安全生产 。 关键词 : 向斜 槽部 ; 板水 ; 顶 老塘 水 ; 面双机 ; 单 综合 防 治
中 图分类号 : 8 4 6 文献标 识码 : 文章编 号 :0 4 5 1 ( 0 7 0 - 0 5 - 0 TD 2 . 2 B 10- 7 620 ) 5 0 3 2
厚层状 、 中细粒长 石石英 砂岩 , 泥钙 质胶结 , 8 5 厚  ̄1m左
右。5 煤层被古河床冲刷, 残余煤厚 03 .m左右。
N
图 1 Ⅱ7 块 段 平 面 示 意 图 w
3 选择 开采 方案
矿 井 自投 产 以来 , 后 在 向斜 槽 部 及 其 附 近 开 采 先
状况 , 结合采区相关巷道 , 同时考虑块段排水 、 风、 通 运 输 以及机 电设 备性 能等 , 安全 上 、 术上 、 从 技 经济 效益 上 以及 防治水难易程度等方面进行科学分析 , 对设计的 4 个开采方案进行 比较 、 论证 , 最后确定采用“ 单面双机”
2 多个工作 面, 0 每个工作 面在 向斜槽部 附近都有不 同 程度 的滴 淋水 , 别 工 作 面 出 现 过 涌 水 , 量 3 个 水 ~
3 m / 不等 , 8 。h 表明 3 层顶板砂 岩在 向斜槽部 附近含 煤 水较为丰富。根据 Ⅱ7 块段具体构造特征 、 w 煤层赋存
回采该块段 , 即把 Ⅱ7 块段设计为一个 回采工作面, w 工作 面两侧巷道都设计为运输机巷, 面内采用两部链板
原则 。施工 中 , 20 的放水巷 道 内就布 置 9个 探 放 仅 7m
综采放顶煤工作面向斜轴部水患治理
工作面内共有 2 处出水点, 分别距下
胶管夹夹紧。喷头采用螺栓装夹固定在滑 长 86 。倾斜长 1 m, 8m 6 工作面沿 1 度俯 机巷安全出口6m、3 0 0 1 6m老塘侧, 均为底板 块上且高度可调. 滑块的底部与丝杆配合 角向前推进,当切眼推进 10 1m后为正常 出水 .顶板少量淋水 。运输巷标高为一 从而实现喷头的前后移动。由于井下安全 推进 , 采煤方法为单一走向长壁 、 轻型支 35 m 回风巷标高为一7m, 8. , 2 38 出水点标高
靶距过小 , 反而使切割能力下降, 其原因是
由于射流反溅严重, 影响了切深。
4 .横移速度对切割能力的影响
向斜轴 部水 患治理
郑奎军 耿 宏 标
( 安徽 淮 北矿 业 集 团石 台煤矿 )
本实验采用二层内径 qlm b6 m的钢丝 编织胶管。 从实验可以看出。 当横移速度较
小时, 磨料射流与物料的作用时间较长, 磨 料的冲蚀、 磨削作用显著,切割的深度较 大。 但是横移速度过小时工作效率低. 不能
造 水不能自流, 对T作面正常回采造成很大 后部输送机流入煤壁,工作面拉水煤, 成系统出煤困难。
2.第6 l I l l o年 期 — _ _ ■
…
A H CE … T N… S IN E U … C E H OLG C Y N O
霉 l&
肇
l 炭 、技 煤 科 l I J
割方法, 由于其丁作温度低. 操作方便 , 切
尤其在回采 工作面装备前 、 后二部刮板输送机及 区积水通过裂隙易入水工作 , 割安全等优点.在很多领域都具有很大的 z 40 1 2z 液压支架 15 ,向斜轴 过程中局部破底 , f 0—6 4a 导致工作面底板出水。 2 / 2架 发展空间,尤其是危险环境下不适合一般 从工作面里段机巷至切眼下段穿过, 且向
回采巷道向斜轴附近水患防治技术
21 年第6 01 期
总第1 期 0 5
回采巷道 向斜轴 附近水 患防治技术
唐 未 明
( 南煤 业 化 工 集 团 鹤煤 公 司 十矿 ,河 南 鹤 壁 4 80 ) 河 5 0 8 回采巷 道 向斜 轴 附近 水平 较低 ,极 易使 向斜 轴 附近 回
瓦斯 ) 之一 , 水患不仅影响安全生产 , 恶化劳动环境 、 增加排水设施及排水费用 , 而且会造成生命和财产损 失 。近年 来 ,对 于矿 井 水 患 的 防治 已有 一定 的研 究 『I , 且其 防治效果也较为显著 。 但随着煤矿井开采深 度 的增 加和 开采 条件 的劣化 , 工作 面涌 水造 成 回采 巷 道 向斜 轴 附近 的水 患 已不容 忽视 , 严重 影 响着 工作 面 的正 常生产 和 人身 安全 。文 中针 对 十矿 10 3 7工作 面 特 殊 的地质 条 件 , 作 面涌水 可 能造成 回采巷 道 向斜 工 轴 底部 水患 形成 盲巷 的特点 , 在分 析 回采 巷道 向斜 轴 附近充水因素的基础上 , 对工作面涌水 区正常涌水量 和 最 大涌水 量进 行 了计 算 , 出了 回采 巷 道 向斜轴 附 提 近 水患 防治 对策 , 同类 地质 及煤 层开 采 条件 下 回采 对 巷 道 向斜轴 附 近水 患防 治具 有一 定 的指导 作用 。
图 1 10 37工 作 面 布 置 示 意 图
图 2 10 3 7工 作 面 回 采 巷 道 向斜 构 造 示 意 图
易 冒落 , 含植 物化 石 , 存 完整 , 保 厚度 1 ~ . . 2 m左 0 2 右 。老 顶 为灰 色 , 发褐 中细 粒 砂 岩 , 分 以石 英 为 主 成 次 为 长 石 , 大 白 云母 片 , 状 结 构 , 厚 1.9 含 块 层 14m, 中间 夹 22 m 砂 质 泥 岩 。煤 层 平 均 厚 度 65 平 均 .7 .m, 倾 角 3 。 , 作 面 长 度 10 走 向长 度 50m, 用 0 工 1m, 8 采 炮 采 放 顶煤 开 采 ( 图 1 。 见 )
浅析新桥煤矿2201综采工作面防治水
李立丰
浅析新桥煤矿 2 0 综采工作面防治水 21
21 0 0年
浅 析新 桥 煤 矿 2 0 综 采 工作 面 防治 水 2 1
李立丰
( 河南煤业化工集团 永煤股份新桥煤矿 , 河南 永 城 4 60 ) 7 60
摘
要 : 新桥煤矿 2 0 对 2 1工作 面水 患作 了分析 , 并从 劳动 组 织到 工程 设 计 的 防治 水综 合 处理措 施
进行 了总结 , 为其他 同等 条件 下的 防治水 工作 提供 了技 术参考 。
关键 词 : 防治水 ; 斜 开采 ; 调 优化 设计
中 图分 类号 :D 2 . T 4 18
文献标识 码 : B
文章 编号 :6 1 7 9 2 1 0 0 0 0 17 — 4 X(0 0)6— 1 8— 2 的综合 防治 水措施 , 分 回收 了煤炭 , 充 确保 了矿井 安 全生产 , 保证 了矿井 的产 能 。
0 引言
20 2 1工 作 面 是新 桥 煤 矿 第 二个 综 合 机 械化 采
煤工 作 面 , 矿井 还 没 有 形 成 备 采 面 ,21工 作 面 的 20 产量 就成 为制约 矿井产 能的重要 因素 , 20 而 2 1刚 开 始 回采 , 出现 有 1 h的顶板水 , 便 5m / 造成 工作 面采
使 杂质 充分 沉淀 。
2 5 加 强设 备运行 场所 防灭 尘和设 备清理 .
洗 煤 厂设 备 的运 行 环 境差 , 多数 在 含尘 量 较 大
大、 带水 的环 境下 运行 , 备 的转动部 件支撑 点容 易 设
受 到粉 尘污 染 , 使 摩 擦 阻 力 增 大 , 致 使设 备 磨 损 加
采煤工作面顶板事故的防治措施
锚杆支护是一种通过锚杆将围岩与支护结构连接起来的支护方式。它具有施工简便、成本 低廉、支护效果好等优点,适用于围岩较稳定的采煤工作面。
支护材料选择原则与实际应用
支护材料选择原则
在选择支护材料时,应遵循安全性、经济性、适用性和环保性等原则。同时,还应考虑采煤工作面的地质条件、 围岩性质、开采方法等因素。
水文地质构造
如断层导水、岩溶水等水 文地质构造可能对采煤工 作面的顶板稳定性产生不 利影响。
03
采煤方法与工艺对顶 板管理要求
不同采煤方法下顶板管理要点
长壁采煤法
加强工作面支护,确保支 架初撑力和工作阻力满足 要求,及时移架支护,防 止顶板冒落。
短壁采煤法
控制顶板暴露面积和时间 ,采用超前支护和临时支 护措施,确保顶板稳定。
通过大量现场调研和数据分析,揭示了采煤工作面顶板事故的主要原因,包括地质条件、开采技术、设备状况、人员 素质和管理水平等方面。
防治措施研究与实践
针对事故原因,提出了一系列切实有效的防治措施,如加强地质勘探、改进开采技术、提高设备可靠性、加强人员培 训和完善管理制度等。
防治效果评估
通过对实施防治措施前后的顶板事故发生率、事故严重程度等指标进行对比分析,评估了各项防治措施 的实际效果,为后续工作提供了有力支持。
配备专业救援队伍
建立专业的救援队伍,配备必要的救援装备和器 材,确保在发生顶板事故时能够迅速、有效地进 行救援。
强化现场安全管理
加强采煤工作面的现场安全管理,及时发现和消 除安全隐患,降低顶板事故发生的概率。
后期总结反思和改进措施
事故原因分析
01
对发生的顶板事故进行深入分析,找出事故发生的根本原因和
多元化能源结构
顶板事故防范措施
顶板事故防范措施一、掘进工作面冒顶事故防范措施1、巷道尽可能布置在稳定的煤岩中。
2、根据掘进巷道(煤)岩石性质,选择合理的支护形式。
3、掘进头有空顶区和破碎带,严禁空顶作业,紧跟掘进采取临时支护措施,并且必须背严接顶。
需要时,第一个是应挂网,防止漏空;第二个是用拉杆等将支架连成一体,防止推垮。
4、严格执行敲帮问顶制度、作业章程及操作章程的要求,支架质量及支护形式要合理。
5、炮眼布置和装药量要合理,以防爆破崩倒支架。
6、采用锚杆支护时,要合理确定锚杆的深度及密度,必要时采用锚喷网联合支护。
二、采煤工作面冒顶事故的防范措施一)、局部冒顶事故的防治措施1、地质构造带附近局部冒顶的防治措施1)断层,向斜、背斜轴部,如果工作面与构造带轴线部平行应斜交通过。
2)断层两侧加木垛,并尽可能迎着岩块可能下滑方向支架戗棚或戗柱。
3)加强破碎带的支护。
2、上下出口附近局部冒顶的防治措施1)工作面上下出口处要架设特种支架。
2)支架必须稳定性高、支撑力足够,以防老顶来压时摧垮支架。
3、煤壁附近局部冒顶的防治措施1)根据实际情况,工作面落煤后采用前探支架式贴帮点柱及时支护。
2)工作面的支护形式要和顶板岩性相适应,如松软、破碎顶板应采用快速移支支架并用背板背实。
3)对于炮采作业,必须明确炮眼距顶板的最小距离、爆破作业和支架错开的间距,以及最大的装药量和一次爆破量,防止崩到支架,造成过大空顶及空距。
4)严禁空顶作业。
4、放顶线附近局部冒顶的防治措施1)严格执行作业章程,采用正确的移支架方法,尽量避免顶板压力集中在个别支架上。
2)单体柱切顶处,应该先回立支柱,再回戗柱。
3)快速进行处理采空悬顶,待大块岩石全部处于放顶线以外,在开始回柱。
二)、大冒顶事故的防治措施1、推垮型冒顶事故的防治措施1)进行顶板动态监测,发现顶板离层,应采取形影的措施。
2)提高支护质量,增强稳定性及水平抵抗力。
3)工作面支护要及时,提高支架的刚度初撑力,防治煤层顶板离层。
评价煤层顶板涌(突)水条件的“三图双预测法”
评价煤层顶板涌(突)水条件的“三图-双预测法”摘要:针对我国煤矿日益严重的顶板涌(突)水问题,提出了解决煤层顶板涌(突)水条件定量评价的“三图-双预测法”,并在开滦荆各庄矿和东欢坨矿得到成功的应用.在对荆各庄矿煤9顶板直接充水含水层的富水性和开采顶板冒落的安全性进行分区研究的基础上,运用多源地学信息复合叠加原理,提出了煤9顶板冒落涌(突)水条件综合分区的划分方案.最后运用国际先进的VisualModflow专业软件对即将回采的2099,2393两工作面的工程涌水量和顶板直接充水含水层的采前预疏放方案进行了动态预测.关键词:“三图-双预测法”;顶板涌(突)水条件;工程涌水量预测;多源地学信息复合分类号:TD742文献标识码:A文章编号:0253-9993(2000)01-0060-06“Threemaps-twopredictions”methodtoevaluate waterburstingcoditionsonroofcoalWUQiang,HUANGXiao-ling,DONGDong-lin(BeijingCampus,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing 100083,China)YINZuo-ru,LIJian-min,HONGYi-qing,ZHANGHou-jun (KailuanMiningBureau,Tangshan063018,China)Abstract:Inthelightofmoreandmoreseriouswaterburstingproblemsonroofofcoallayer s,anewmethodwhichiscalledas“threemaps-twopredictions”isputforwardfir stly.Themethodhasbeensuccessfullyappliedtosolvetheroofwaterburstingpr oblemsatJinggezhuangandDonghuantuoCoalMineinKailuan.Onbasisofdivisi onresearchsforaquiferwater-enrichmentandinbreakinsafetyofcoalseamNo. 9inJinggezhuangCoalMine,thefinalcomprehensivedivisionprogramofwater burstingconditionsispresentedthroughoverlappingofmultiplesourcegeo-inf ormation.Finally,bothwaterburstinginflowsofminingfaces2099and2393and beforehanddewateringprogramforthewater-fillingaquiferarepredictedbyuti lizingadvancedprofessionalsoftwareVisualModflow.Keywords:“theremaps-twopredictions”;waterburstingconditionincoalroof;prediction ofengineeringinflow;overlappingofmultiplesourcegeo-information▲煤层底板突水问题一直是困扰华北型煤田煤炭工业可持续性发展的主要水患,其顶板水问题可用留设有效防水煤柱措施加以解决.但是,随着矿山开采深度逐渐加大和下组煤开采,顶板冒落沟通上覆含水层而导致顶板涌(突)水灾害发生或恶化工作面生产环境的实例日益增多,例如开滦矿务局目前近一半的生产矿井遭受顶板水害的严重威胁.以荆各庄矿为例,该矿自1979年正式投产以来,共发生了3次大的突水事故,均为煤9顶板突水,突水水源是煤9上覆的煤5顶板砂岩裂隙含水层,其最大突水量高达44m3/min,造成工作面整体被淹,生产被迫终止.另外,根据目前矿井涌水量实测资料统计,荆各庄矿煤5顶板砂岩裂隙水占矿井总涌水量的50%左右,即将开采的2099和2393工作面正位于断层带附近,故上覆充水含水层对矿井安全生产威胁很大.因此,如何解决煤9回采的顶板涌(突)水条件定量评价问题,对扭转荆各庄矿目前煤炭生产的被动局面具有极其重要的理论指导意义和实用价值.笔者根据多年工作实践,提出了解决煤层[换行]顶板涌(突)水灾害定量评价的“三图-双预测法”,即顶板直接充水含水层的富水性分区图、顶板冒落安全性分区图、顶板涌(突)水条件综合分区图及回采工作面整体和分段工程涌水量预测、顶板直接充水含水层采前预疏放方案预测.其中涌(突)水条件综合分区图由富水性和冒落安全性分区图复合叠加而成.1矿井水文地质背景根据对荆各庄矿井水文地质条件的系统综合分析认为,与煤9顶板突水关系密切的主要充水含水层为煤5顶板砂岩裂隙含水层和第四系底部卵砾石孔隙含水层,它们分别是煤9顶板突水的直接和间接充水含水层,在两含水层之间存在一粉粘土弱透水层.荆各庄井田东部和东南部以F1~F3断层组为界,其余部分以隐伏露头为界.由于第四系底部卵砾石含水层覆盖于整个井田之上,因此该含水层的边界条件属于二类流量边界;煤5顶板砂岩裂隙含水层四周均为隔水边界,在垂向上通过窄条状隐伏露头内边界接受上部含水层补给;底卵底部粘土层为一弱透水层,它的外边界均作为隔水边界,该层在矿区东南部不发育,致使底卵含水层几乎与基岩含水层直接接触,而在西北部发育较厚,底卵含水层与砂岩裂隙含水层的水力联系较弱.2煤9顶板充水含水层富水性分区研究针对矿井水文地质条件的复杂多变性、各种勘探资料在地域上的局限性和在观测精度上的不真实性,笔者运用多源地学信息复合叠加原理[1],尽可能多地挖掘了荆各庄矿自建矿以来的所有勘探资料,对各种水文地质物理场的地学信息进行了系统综合叠加处理,信息源之间相互对比印证,取得了很好的效果.2.1第四系底部卵砾石孔隙含水层本含水层为煤9顶板突水的间接充水水源,根据现有资料对含水层厚度和渗流场特征进行了分析.(1)含水层厚度本充水含水层位于冲积层下部,厚度随整个冲积层的沉积厚度变化而变化,具有北薄南厚的特点,大、小极值分别为1.12和53.10m,茅草营以北不足10m,向南最厚达53.10m.(2)渗流场特征根据底卵含水层抽水试验结果可知,其渗透系数由南向北逐渐增大,在井田南部大约为4m/d,而在井田北部可达32m/d,说明该含水层北部渗透性大于南部;含水层单位涌水量为0.93~2.25L/(s.m),由西向东逐渐增大.综上可知,底卵含水层北部渗透性较好,南部却较差,而富水性从西向东逐渐增强,在东南部达到最佳.2.2煤5顶板砂岩裂隙充水含水层通过对该充水含水层的岩性岩相变化、构造场、水化学场、抽水试验场、突水事件渗流场和钻孔冲洗液消耗量变化等6个方面地学信息的综合分析,提出了煤5顶板砂岩含水层富水性分区的划分方案.(1)岩性岩相变化特征在分析岩性岩相变化时,主要考虑了充水含水层厚度和脆性岩(以砂岩、粉砂岩为主)、塑性岩(以泥、页岩为主)所占的比例.该含水层中间厚、两边薄,在向斜轴附近较厚,大约为170m.从轴线向东西两侧逐渐变薄,西部坡度较大,厚度变化明显,在边缘地带为30m左右,东部坡度较小,厚度变化缓慢,在荆1和湾水3号钻孔附近略有波状起伏,在东部边缘大约也为30m.煤5顶板砂岩裂隙含水层的厚度变化趋势与整个盆状向斜相符.煤5顶板砂岩裂隙含水层主要由砂岩、粉砂岩和页岩组成,脆性岩厚度远大于塑性岩,其厚度为2.65~185.1m,平均为80.81m;而塑性岩厚度为0.025~66.07m,平均12.73m.脆性岩与塑性岩比值变化较大,荆26孔最小,为0.42,荆27孔最大,为152.03,在轴线以东,比值相对较小,一般为0.42~30,而在轴线西部,比值较大,多为30~150.(2)构造场特征荆各庄矿地质构造以断裂为主,褶曲不发育.落差大于3~5m的断层共有50多条,走向主要为NEE向,其次为NW向,近似呈直角.因受来自南西和北西2个方向挤压力的作用,井田内节理裂隙以NEE向最为发育,其次为NNW(NNE)和NW向.在井田中部,地层产状平缓,节理面较陡,大部分在70°以上,有的甚至直立,而在边部,节理产状较缓.(3)水化学场特征根据钻孔水样六大常规离子的水质分析结果,井田东部水化学特征具有明显的一致性,故可划分为一个独立的水流系统.井田西部各钻孔的阴阳离子含量有所不同,这需要结合其它物理场信息进一步细化.(4)抽水试验场特征荆各庄矿煤5顶板砂岩含水层的单孔抽水试验资料显示,含水层的单位涌水量为0.206~1.942L/(s.m),平均0.974L/(s.m),渗透系数为1.586~8.945m/d,平均4.617m/d.二者的变化趋势为:单位涌水量由西向东逐渐变大,在湾水1号孔处达到最大,为 1.942L/(s[换行].m),表明含水层西部富水性差,东部富水性强,且由西向东均匀增大.含水层的渗透系数在湾37号孔最大,为8.945m/d,其变化趋势与单位涌水量相同,由西向东逐渐增大,说明东部渗透性强于西部.但单位涌水量的最大点与渗透系数最大点却不重合,说明富水性最强的地段,其渗透性不一定最好,因此,仅据渗透系数不能说明含水层的出水能力.一个渗透系数较大的含水层,如果其厚度非常小,它的出水能力也是有限的.虽然湾37孔处渗透系数很大,但含水层的厚度较小,约为30m,因而它的富水性不是最强.(5)突水事件渗流场特征根据对1096和1093工作面两次突水全过程资料的系统分析认为,荆各庄井田东部富水性明显强于西部,并且在整个突水过程中,沿主渗透方向观测孔的水位变化幅度最大.这与前面各物理场分析结论相符.(6)冲洗液消耗量变化特征对所有勘探钻孔柱状图的分析表明,几乎所有钻孔通过本层时均有冲洗液消耗,消耗量大于5m3/h的钻孔占总数的58%,而且漏水严重的钻孔均分布在井田东部,这说明井田东部裂隙较为发育,其富水性较好.另外在井田西南的向斜轴附近,冲洗液消耗量也相当大,呈纺锤型,冲洗液消耗量大于15m3/h,说明此区富水性也较好.综合上述各物理场的水文地质特征,经过多源地学信息相互验证,复合叠加,确定了该充水含水层富水性分区的划分方案(见图1).整个井田共分为5个区,富水性由强到弱依次为A,B,C,D,E.A区内又以FE9断层为界分为两个区,A-1区的富水性强于A-2区.图1煤5顶板砂岩裂隙充水含水层富水性分区Fig.1Water-richdivisionmapforsandstoneaquiferoncoalseamNo.53煤9开采顶板冒落安全性分区研究按照“上三带”理论,导水裂隙带发育高度是煤层开采顶板涌(突)水灾害发生的基础.目前我国大多数煤矿区均采用《矿井水文地质规程》的经验公式计算导水裂隙带发育高度[2].但由于这些经验公式在考虑覆岩段的地层岩性组合和空间分布位置等方面较粗糙,实际应用误差较大.为此,笔者从覆岩段岩性岩相的变化入手,在系统查阅整理了144个勘探钻孔柱状图的基础上,对采用经验公式计算的导水裂隙带发育高度进行了合理的岩性岩相变化校正,效果较好.3.1煤9至煤5之间的覆岩段岩性岩相变化分析煤9与上覆煤5顶板砂岩裂隙含水层之间仅存在7.52~76.44m的覆岩段,主要以粉砂岩、砂岩和粘土岩为主,呈中间厚、两边薄的趋势,最厚处分布在荆21、荆19和湾39号钻孔附近,厚度大于70m,向两侧逐渐变薄,东部变化较缓,西部变化较快,到达边缘处为20m 左右.覆岩段中塑性岩大部分位于煤9顶板或与砂岩互层.由于塑性岩厚度较小,在煤9顶板发生冒落时,位于煤9顶的塑性岩基本处于冒落带,起不到隔水作用.与砂岩互层的塑性岩石虽然有一定的隔水作用,但因厚度有限,其隔水作用不会太大.3.2导水裂隙带发育高度的计算在开滦矿区,所采煤层均为缓倾斜煤层(0~35°),上覆岩石为砂岩、粉砂岩和泥岩等中硬型岩石,因而根据《矿井水文地质规程》采用如下计算公式,即式中,Hl为导水裂隙带高度;Mi为煤层累计厚度;n为开采分层数.3.3煤9顶板开采冒落安全性分区若导水裂隙带发育高度小于煤9至煤5之间覆岩段厚度,则顶板冒落时,煤5顶板裂隙水一般不会泄入巷道;反之,则会发生涌(突)水灾害.因此,将覆岩段厚度减去导水裂隙带发育高度,即可确定冒落[换行]安全区与非安全区的界限.但由于影响导水裂隙带发育高度的因素很多,除采厚外,开采方法、覆岩段岩性岩相变化及地质构造等均是其控制因素.因此综合考虑多方因素,确定了煤9顶板冒落安全性分区方案(见图2).图2煤9开采顶板冒落安全性分区Fig.2DivisionmapofcavinginsafetyforminingcoalseamNo.9整个井田分为A,B,C,D,E5个区域.最安全的区域是A区,该区导水裂隙带发育高度小于覆岩段厚度,E区最危险,其导水裂隙带高度远大于覆岩厚度.4煤9开采顶板涌(突)水条件综合分区研究开采深部煤层导致顶板涌(突)水灾害发生,其充分必要条件是煤层回采形成的导水裂隙带沟通了上覆充水含水层,且直接充水含水层在回采工作面对应位置的富水性较强.根据上述煤9开采顶板冒落安全性分区和煤5顶板砂岩裂隙含水层富水性分区的研究成果,笔者复合叠加两个分区所有地学信息,提出了煤9开采顶板涌(突)水条件定量评价的综合分区划分方案(见图3).整个井田以向斜轴为界,分为A和B两大区.其中A区突水危险性小,因为该区上覆充水含水层的富水性较差,即使煤层开采顶板冒落至上覆含水层,也不会诱发大的涌(突)水灾害;B区则突水危险性较大,因为该区上覆充水含水层的富水性较好,而且在该区范围内,大部分区域导水裂隙带发育高度均大于覆岩段厚度.A区可进一步细分为2个子区,B区可细分为4个子区,其突水危险性由小到大依次为A-1区→A-2区→B-1区→B-2区→B-3区→B-4区.图3煤9开采顶板冒落涌(突)水条件综合分区Fig.3Syntheticdivisionmapofcavinginwater- burstingconditionforminingcoalseamNo.95煤9回采工作面顶板工程涌(突)水量动态预测根据煤9顶板涌(突)水量预测的水文地质概念模型,应用国际上先进的VisualModflow专业软件系统建立了三维数值模拟模型[3],并利用1393工作面突水资料进行了模型识别,其拟合结果见图4和图5.图4煤5顶板砂岩裂隙含水层第四时段观测孔水位与计算水位对比Fig.4Comparisonmapbetweenobservationlevel andcalculationleveloffourthtermin sandstoneaquiferoncoalseamNo.5图5煤5顶板砂岩裂隙含水层观测孔的水位拟合Fig.5Waterlevelfittingmapforobservation holesinsandstoneaquiferoncoalseamNo.5应用VisualModflow先进的ZoneBudget功能,根据相邻工作面周期来压规律,对即将回采的2099和2393工作面的工程涌水量进行了随工作面不断向前推进(以周期来压步距为单位)的动态预测.随2099工作面的推进,其涌水量变化不大,变化范围为 1.685~1.592m3/min (见图6(a)).2393工作面涌水量则随其推进逐渐增大,由1.125m3/min 增加到2.17m3/min(见图6(b)).[换行]图6回采工作面工程涌水量动态变化曲线Fig.6Dynamicvariationcurvesofengineeringinflowsinminingface(a)2099回采工作面;(b)2393回采工作面6煤9顶板砂岩充水含水层采前预疏放渗流场预测上述2个回采工作面的顶板涌水量预测结果表明,其涌水量比较大.因此,从荆各庄矿目前工作面的排水能力和提高及排水效益角度考虑,笔者对煤9顶板砂岩裂隙充水含水层进行了回采前预先疏放的预测计算.在此基础上,对煤9回采的2099和2393两工作面又进行了涌水量的二次动态预测,结果其预测涌水量大幅度减少.这些结论为荆各庄矿最终制定合理的防治水决策方案提供了极其重要的科学依据.7结论与建议(1)“三图-双预测法”从对煤层顶板涌(突)水条件的定性综合分析,到回采工作面工程涌(突)水量和采前预疏放量的定量模拟预测,形成了一整套系统的研究思路和研究方法.(2)煤层回采导致的顶板涌(突)水灾害发生的根本原因,就是煤层回采形成的顶板导水裂隙带沟通了上覆直接充水含水层,并且含水层在回采工作面冒落范围对应的部位富水性较强.因此顶板涌(突)水条件分析不外乎包括两个方面内容:煤层回采顶板冒落安全性分析和顶板直接充水含水层富水性分析.(3)运用多源地学信息复合叠加原理,根据多个水文地质物理场的不同特征,相互对比验证,互相弥补不足,对充水含水层的富水性进行了系统综合分析.(4)尽管本文在顶板导水裂隙带发育高度计算上未能彻底摆脱沿用《矿井水文地质规程》经验公式的弊病,但通过对大量勘探钻孔柱状图岩性岩相变化特征的系统研究,对裂隙带发育高度计算结果进行了岩性校正,因而其计算结果相对比较符合实际.笔者建议在有条件的情况下,应该采用应力应变分层数值仿真模拟方法计算煤层顶板“上三带”的发育高度.(5)ZoneBudget是目前国际上通用专业软件系统VisualModflow 的一个独特功能,对预测精度要求较高的回采工作面的整体和分段工程涌水量的动态预测具有一定优势.■作者简介:武强(1959-),男,教授,博士生导师.1991年在中国地质大学(北京)获得博士学位.主要从事矿井防治水、地质灾害和生态环境方面的研究工作.出版《华北型煤田矿井防治水决策系统》等专著3部,发表“GIS技术在预报煤层回采前方小构造的应用潜力”等论文60余篇. 作者单位:武强(中国矿业大学北京校区,北京100083)黄晓玲(中国矿业大学北京校区,北京100083)董东林(中国矿业大学北京校区,北京100083)殷作如(开滦矿务局,河北唐山063018)李建民(开滦矿务局,河北唐山063018)洪益清(开滦矿务局,河北唐山063018)张厚军(开滦矿务局,河北唐山063018)参考文献:[1]武强.华北型煤田矿井防治水决策系统[M].北京:煤炭工业出版社,1995[2]赵全福主编.煤矿安全手册[M].北京:煤炭工业出版社,1992 [3]薛禹群.地下水动力学原理[M].北京:地质出版社,1989。
中长期防治水规划(2014-2016)
郑州市慧祥煤业有限公司中长期防治水规划(2014~2016年)总工程师:秦志强编制时间:2013.12.20目录一、矿井基本概况 (2)1.位置及范围 (2)2.交通 (3)3.自然地理 (3)二、区域水文地质概况 (4)三、矿区水文地质条件 (5)1、矿区水文地质边界条件 (5)2、主要含水层 (5)3、主要隔水层 (7)4、构造水文地质特征 (8)5、充水水源 (9)四、矿井水文地质类型 (11)五、供水水源 (11)1、底板水 (12)2、构造水 (12)3、老窑水 (13)六、指导思想和奋斗目标 (13)七、成立防治水机构 (13)1、防治水管理机构 (14)2、探放水队 (14)3、职责 (14)八、防治水基础工作 (15)九、生产地区安排 (15)十、防治水规划 (15)郑州市慧祥煤业有限公司中长期防治水规划(2014-2016年度)根据《王楼矿勘探地质报告》、《慧祥煤业勘探地质报告》、《慧祥煤业补充勘探地质报告》、《慧祥煤业水文地质类型划分报告》以及《慧祥煤业中长期发展规划》等资料表明,近几年井下采掘地区在一定程度上受煤层顶板含水层水、底板奥灰承压水和老空水患威胁,煤层顶板涌水和老空涌水影响着采掘活动的正常进行,是矿井防治水工作今后一段时期内工作的重点。
为此,特制定“2014-2016年度”慧祥煤业中长期防治水规划。
一、矿井基本概况1.位置及范围郑州市慧祥煤业有限公司位于河南省登封市东南17km的大冶镇石岭头村,行政隶属登封市大冶镇管辖。
矿区地理坐标为东经113°12′25″~113°15′23″,北纬34°27′40″~34°29′09″。
矿区中心点地理坐标为北纬34°28′24″,东经113°13′38″,其直角坐标为Y:38429000,X:3816500。
矿区东西长4.5km,南北宽2.7km,面积7.5138km2,限采二1煤层。
向斜轴部开拓巷道掘进过程中所遇问题及解决方案
向斜轴部开拓巷道掘进过程中所遇问题及解决方案作者:陈家勇来源:《中国科技博览》2016年第10期[摘要]随着我矿(龙煤集团鸡西分公司正阳煤矿)开采深度的增加,由浅部层组逐渐向深部层组过度,被列为重点工程的我矿107队施工的一采深部3B#层皮带道尤其是106队施工的一采深部3B#层绞车道在掘进的过程中迎头积水、瓦斯溢出情况严重影响了重点工程的进度和效率以及掘进过程中的安全,经过细致全面的分析,由106队组施工的一采3B#层绞车道位于一采深部区域向斜的轴部,根据构造地质学的相关知识能很好的说明该异常情况,并且提出了针对性的理论原因分析、处理意见及解决方案。
[关键词]迎头积水向斜轴中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)10-0139-01一、向斜轴部施工队组简要概述:龙煤集团鸡西分公司正阳煤矿106掘进队施工的一采深部3B#绞车道,现已施工至6#测点前64米,底板标高-410.9m,与一采29#皮带道垂距23.2米,预计再施工15.3米揭25#煤,法向距离4.9米,该一采区区域成平缓的向斜构造形态,且向斜轴南翼大范围已经开采,该向斜构造翼角较小,因此所呈现出的褶曲较为宽缓。
二、关于向斜轴部积水及瓦斯情况的理论分析:1、从向斜的两翼至其轴部,煤(岩)体从低应力区向高应力区转化,应力和变形模量以更高的比例增长,当煤岩体在此种状态下受到外部干扰时,将会更易于发生煤与瓦斯突出。
2、在向斜的上部压缩增厚使得煤(岩)体中的裂隙和孔隙被压密、压实而闭合,因而阻止下部瓦斯向上逸散,向斜下层在引张作用下产生多组张性裂隙,形成了良好的瓦斯聚集空间。
如下图1-13、根据地质学中的褶曲相关说明中有:在向斜轴部及附近的区域,煤的变质程度要更高,煤的微孔体积越大,吸附能力越强,瓦斯含量越高,从而产生更多的瓦斯。
4、地下水与瓦斯共存于煤(岩)体中作为流体,在密闭区域内达到静态或者动态的平衡,当进行采掘活动时对此状态进行了破坏,两者的相互封闭作用解除,就会造成瓦斯和水不断的涌出。
建庄煤矿4^-2 201工作面顶板涌水原因分析及防治措施
8蒲白科技建庄煤矿 4-2201 工作面顶板 涌水原因分析及防治措施蒲白矿业黄陵建庄矿业有限公司 闫嘉平 王毅 张文摘 要 建庄煤矿 4-2201 工作面回采到 990m 时发生较为严重的顶板涌水情况,影响工作面 正常推采。
根据区域水文地质条件和矿井水文地质条件,结合涌水水化学特征、充水形式等,分 析了工作面顶板涌水的充水水源、充水通道并分析了其充水原因。
结果表明,本次工作面涌水由 煤层顶板洛河组含水层富水性非均质性特征造成。
并制定了该类充水条件下的水害防治措施,保 障了 4-2201 工作面安全快速恢复生产。
关键词 建庄煤矿 顶板涌水 水文地质条件 防治措施引言陕西煤业集团黄陵建庄矿业有限公 司位于黄陇侏罗纪煤田黄陵矿区南部的 建庄赋煤区,由原建北勘探区和新村勘探 区合并而成。
矿井采用斜井单水平开拓方 式,主采侏罗纪 4-2 煤层,核定生产能力为 5.00Mt/a。
2017 年 3 月 28 日,该矿 4-2201 工作面在推采至 990m 处时,发生顶板涌 水,影响工作面正常生产。
1 矿井水文地质条件及生产概况建庄井田地表大部被第四系覆盖,仅 在较大沟谷中有零星基岩出露。
井田地层由老至新依次有上三叠统瓦窑堡组、下侏 罗统富县组,中侏罗统延安组、直罗组, 下白垩统宜君组、洛河组和环河组,以及 第四系松散层。
含煤地层为侏罗系中统延 安组(J2y),4-2 煤层全井田大部分可采。
可采区位于井田的中部,呈近东—西向展 布 , 可 采 面 积 47.99km2 。
煤 层 埋 深 156.95 ~ 733.75m 。
可 采 区 煤 层 厚 度 0.95~11.67m,平均 6.07m。
井田位于庙彬褶皱区北部的马栏建 庄构造带,以继承性长期发育的北东北西 两向交织的宽缓褶皱构造为其主要特征。
地层倾角平均为 2~3°左右,发育一些短 轴背斜,鼻状背斜等平缓拱形隆起的次级 构造,断裂不发育,仅见有一些小断层或 平移断层。
对东滩矿3煤顶板水害的认识和建议
中 图分 类 号 :T 7 5 D 4
文献标 识码 :B
文章 编号 :1 7 —0 5 ( 0 6 0 —0 70 6 1 9 9 2 0 )70 3 —4
大 。 对 开采 的 影 响 表 现 在 :红 层 在 距 煤 层 较 近 的 导 水 裂 隙
0 引 言
东 滩 煤 矿 目前 及 今 后 较 长 一 段 时 间 内 ,开 采 煤 层 主 要 是 山西 组 3煤 。 而 自 3煤 开 采 以 来 ,顶 板 砂 岩 水 已 成 为 矿
放 采 煤 方 法 的 采 用 和 高 产 高 效 矿 井 的 建 设 ,东 滩 煤 矿 已 基
本 形 成 “ 矿 一 井 一 面 ” 的 生 产 格 局 ,年 产 量 达 到 7 0万 一 5
t 。对 于一 个 日产 2万 多 吨 的 高 产 高效 工 作 面 来 说 ,停 产 一
天就 意 味着 8 0 0 0 ~90万 元 的 经 济 损 失 。 因 此 ,查 明 3煤 顶 板 含水 层 的 水 文 地 质 特 征 ,分 析 总 结 突 水 产 生 的 原 因 ,制 订 预 防 措 施 ,防 止 事 故 再 次 发 生 ,对 东 滩 矿 今 后 的安 全 生 产是十分必要的 。
摘 要 :从 东滩矿 3煤 顶板 水 文地质 条件 和 突 水事 故 的分 析入 手 ,找 出 了突水 产 生 与地 质 、
水文地 质 因素及 采矿 、巷 道布 置等 方 面的 关 系和规 律 。在 此基础 上 ,提 出了 3煤 防 治水 建议 。
关键词 :煤矿 水害 ;突水 ;顶板 水 ,红 层
煤 顶 板 突 水 的 诱 发 因 素 。矿 山 开 采 可 以 使 原 来 闭 合 、不 导 水 的断 裂 转 变 为 张 开 、导 水 的通 道 。 根 据 东 滩 矿 的 开 采 经 验 ,井 下 揭 露 的 一 些 断 层 ,许 多 开 始 并 不 导 水 ,但 随 着 工 作 面 的推 进 、采 动 的 影 响 ,一 些 不 导 水 的 断 层 转 变 为 导 水
东河煤矿采空区积水充水系数的浅析
东河煤矿2207采空区积水充水系数的浅析太原煤气化东河煤矿杨云锦,山西临汾,041207太原煤气化东河煤矿王艳龙,山西临汾,041207摘要:在矿井水害防治水,为了能够准确估算采空区积水,对有目的、有计划的对采空区积水进行疏放有着重要的实际意义,而对我矿在地测防治水方面需要解决的是:周边小窑采空区积水和我矿已经回采完的工作面,由于地势问题采空区积水大多积存在向斜构造的轴部,这些积水大多都是在因为在生产中随着回采使顶板冒落后上覆岩层中的含水层中的水随着裂隙渗入采空区中,而在其采空区两侧新布置工作面时,在掘进巷道生产过程中采空区中的积水会随着煤层顶底板渗入掘进巷道中,如果采空区中积水较多,且压力大时在掘进巷道时会带来危害,因此在防治水中我们应该对此采空区积水带来的安全隐患加以重视,因此设计探放水措施对其采空区积水进行疏放水,疏放前首先对采空区积水进行估算,而估算的准确与否,主要取决于采空区积水充水系数的选择,而采空去积水充水系数不同的地区有不同的数值,这就需要我们地质工作者在工作中通过实践予以测定。
1、引言在矿井生产中,现在透水事故频频发生,形势非常严重,而形成这种现状的原因主要是在煤矿安全生产中,没有把地测防治水的重要性和迫切性贯彻到具体生产实践中,再加上煤价不断攀升,在巨大利益驱使下非法超层越界开采等都是带来透水事故频频发生重要原因,同时给防治水工作带来很大难度。
为了深刻吸取我矿“ 2.24”透水事故的教训,在“有掘必探”的同时,必须对我矿开拓和掘进中遇到的已经回采的,充水性好具有形成老空区积水的向斜构造中,以及周边小窑充水性好形成的采空巷道和采空塌陷区等重点疑似区域进行疏放水,以保证矿井的安全生产;需要明确的是,安全技术并不能杜绝所有突水或透水事故的发生,它的作用只在于最大限度的防范,以及将受到突水或透水事故的影响降到最低,我矿制订了2209运输巷疏放2207工作面采空区积水设计,对疏放的采空区积水的水量进行监测,最后根据公式(Q总=KMF/COS A计算得出采空区积水充水系数。
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3 设计思路
针对井 田内 、 向斜轴部附近煤层顶板砂岩裂隙 水相对丰富的特点 , 根据设计块段具体水文地质及 构造情况 , I 72 工作面进 、 将 I 2W 3 回风巷都设计成机 巷, 实行双机巷运输 , 工作 面安装两部链板机 , 向 反 拉煤 , 这样不仅避免 了工作面不必要的拉水煤 , 而且 有利于运输机正常运转。
中圈分类号 :D 2 T 8 文献标识码 : B 文章编号 :0 5 29 (0 6 0 _ o0 0 10 _ 7 8 2o )5 0 3 _ 1
1 矿井地质特征
双龙公司井田位于闸河复向斜 的中部 , 以宽缓 波状褶曲为 主由张庄 向斜 、 东任 台背斜 、 张怀珠背 斜、 大朱庄向斜以及黄庄向斜等组成 , 断裂次之, 构 造较为复杂 。多年来 在向斜轴部附近回采 的 1 2个 工作面中都有不同程度的顶板砂岩裂隙水滴淋 , 个 别工作面局部出现涌水 , 最大水量达 6 h 0m / 左右 , 表明井田内向斜轴部及其附近煤层顶板砂岩裂隙水
计工作面具体 地质 特征 , 提出在向斜轴部开采煤 层时 , 采用 双机 联运 防治煤 层顶板砂 岩裂 隙水 , 详细介绍
了向斜轴 部双机联运 的采掘工 艺 , 该方 法在实践 中能有效 消除 回采 过程 中的顶板 水 害, 障矿井 安 全生 保
关键词 : 向斜轴部 ; 双机巷运输 ; 顶板水 害; 煤层开采
4 采掘工艺
I 7 2 工作面机 、 、 I 2W 3 风 切及向斜轴部放水巷均
采 用巷道 中下 部钻 眼爆 破 , 后 用 风 镐 刷顶 的办 法 然
2 I 72 设计工作面概况 I 2W 3
位于双龙公司 1 采区西翼辅助T  ̄ ' 1 7 L I J j 。黄
沿煤层顶板施工 , 目的是保持直接顶( 隔水层 ) 的完
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实用 技术
向斜轴部双机联运防治 煤层 顶j 水 I 反
葛长 民
( 淮北矿业集 团公 司 双龙矿业有 限责任公 司, 安徽 淮北 2 54 ) 3 0 7
摘
要: 通过对淮北双龙矿业集 团公司水文地质特征 以及 历年突水 水源 、 突水 规律的 分析和研 究 , 结合设
3 Co l5 2 0 0 a / 0 6
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井下人员定位考勤系统。由于频率较低 的 43 H 3M z 无线电信号辐射存在 比较严重 的绕射 问题 , 而这种 绕射随井下具体的情况 不同而不 同, 使识别距离难 以控制 , 经常出现移动 目标 同时在多个分站同时 出 现的情况 ; 而且 43 H 系统数据通信速率较低 , 3M z 单 次通信时隙较长 , 信号在空中发生碰撞的几率较高 , 结果是失 卡率高 达百分 之一 。采用 K1 J 0系统 的 5 24 H 射频识别 技术 , .G z 监测 点 内部数 据通信 采用 C N现场总线技术 , A 通信 网桥与上位监控主机通信 使用 T P I C /P网络传输 , 的人 员车辆综 合跟踪监 新 测系统建立后 , 解决了 43 H 系统的绕射问题 , 3M z 系 统总的识 别误码 率降低 到万分 之一水 平 , 而且 跟
l 2 。见 图 1 0~ 5 , 。
右的间距布置一个探放水孔。钻孔展布方 向基本与 采区主要构造节理的方 向垂直, 钻孔与煤岩层之间 的夹角为 5 6 。 目的是 加长探放 水孔在顶板砂 0~ 0 ,
岩含水 层 内的段 距 , 以扩 大疏水 量 , 深 以全部 揭穿 孔
溢I , 21 l / 38 7
置炮 眼时 , 花眼 的顶 眼 由一般 三 ( 下转 第 4 3页 )
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图 1 I32 W 设计 工作面 I72
作简 民1- ’ 淮人 理程’ 地工。 者羿 长 (3,安 北, 工师 事井质作 介 - 一 , ’ 帅 矿 JT : ) 徽 助 , 开贞 F 葛 2 男 9 5 7 从 上
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3 煤层老顶砂岩( 1 1 为原则, 厚 0~ 5m) 施工 中仅 5 个在小断层发育地段 的钻孔出水量较大 , 单孔最大 时达 2 5m / 一 天 后 基 本 都 减 小 至 0 5m3h以 . h, . / 下, 其余钻孔不仅出水量小, 而且很快干涸无水。回 采期间 , 根据相邻采区同一煤层工作面矿压参数布
后) 开始 , 小 断 层 发 育 地 段 , 隔 3 的 间 距 施 在 每 0m 工一 个探放 水孔 。在 小 断 层 不发 黄庄向斜轴向 N , S W 向 E方 向倾伏 ,
倾伏角 6左右, 。 北翼倾角相对平缓 3~ 。南翼倾角 6,
视管理问题 , 提高了矿井安全生产 的能力 。
4 结
语
K 10型 矿井 人员 车辆 综 合 跟踪 监 测 系统 采 用 J5
2 世纪最新科技成果 , l 利用非接触式射频识别实现
移动 目标 的位 置 传感 , 用 智 能 化 的 信 号 灯 作 为 指 利 挥车 辆 运行 的执 行机 构 , 而传 感器 、 号灯 与 上位 监 信
整性 和 连续 性 。在 机 、 、 眼都 与放 水 巷贯 通 后 , 风 切
庄 向斜轴 F , 断层 , H逆 南村庄压煤边界东至 F 3 H一
逆断 层 , 为矿 界煤 柱 , 西 长 20 m, 北 宽 北 东 3 南 10m。此处黄庄 向斜位于井 田的北部 边缘 , 6 东西
依据各巷道揭露的地质资料 以放水巷最洼点( 泄水