五图-双系数法对奥灰水带压区回采面突水危险性评价

古书院矿位于晋城市区北部。现开采的 15 号 煤层在井田西北部存在带压区（在三盘区范围）。 带压区内的 15# 煤层位于石炭系太原组下部，受煤 层底板奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压水的威胁。为最 大程度防范回采工作面奥灰承压水引发水害事故， 采用五图 - 双系数法对奥灰水带压区回采面底板突 水危险性评价。
1 底板保护层破坏深度等值线图
1.1 三盘区回采面布置概况 回采面采用一面两巷（一进一回）的布置形式。
采煤方法为长壁式、一次采全高、全部垮落、综合 机械化采煤法。工作面长 600~1000m，宽 180m。 15# 煤层厚度 2.2m, 倾角 3~6°。煤层顶底板情况见 表 1。
收稿日期 2017-03-07 作者简介 刘海利（1968-），男，山西晋城人。地质专业本科学历。 中级工程师。研究方向：地质测量及水文地质。
（2）水头值的确定，见表 2。 （3）15# 煤层底板以上水头等值线图见图 3。
图 1 15# 煤层底板破坏深度等值线图
2 底板保护层厚度等值线图及带压系数
（1）隔水层为中奥陶统上部峰峰组（43m 左右） 和石炭系中统本溪组（4m 左右）以及 15# 煤层底板 至本溪组上部的铝质泥岩与炭质泥岩（7m 左右）。 其中峰峰组为石灰岩和底部之含石膏脉的泥质角砾 岩，岩性致密，岩溶裂隙不发育；本溪组由泥岩、 铝质泥岩组成。
Liu Hai-li (Jincheng coal industry group gushuyuan coal mine, Shanxi Jincheng 048000)
Abstract:In order to prevent the No. 15 coal seam in Ordovician limestone water inrush accidents, ensure the mining safety of No. 15 coal mining face , the five figure - Double coefficient method was used to evaluate the water hazard during mining No. 15 coal seam , which prevent the water disaster caused by Ordovician limestone water zone in the maximum degree. Key words: five figure double coefficient method evaluation water disaster in Ordovician limestone water zone
关键词 五图 - 双系数法 评价 奥灰水带压区水害
中图分类号 TD745 文献标识码
B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2017.07.071
Risk assessment of water inrush in mining area of Ordovician limestone water pressure zone by five figure double coefficient method
表 1 煤层顶底板情况
顶、底板 名称
岩石名称
厚度 /m
特征
老顶 细粒砂岩 2.93 灰黑色，成分以长石为主
直接顶 K2 灰岩 10.1 灰色，厚层状，底部有泥岩
直接底 泥岩
2.25
黑色，块状，下部含有铝质 泥岩ห้องสมุดไป่ตู้
老底 铝土泥岩 3.66
灰白色，块状，有滑感
1.2 采动破坏深度的确定 煤层采动后，煤层底板岩层发生变形、破坏，
图 2 15# 煤层底板保护层厚度等值线图 （4）带压系数：最大 0.341，平均 0.1。
3 底板以上水头等值线图及突水系数
（1）含水层主要是中奥陶统上、下马家沟组石 灰岩。该二组石灰岩厚度巨大（上 236~293m，下 100~150m），岩溶裂隙发育，溶蚀强烈，层位稳定， 补给充分，富水性极强。地下水总的径流方向是自 东北、北部向南流动，富水性也由北向南渐渐变好。 井田范围内奥灰水位标高约为 569~573m。抽水单 位涌水量 0.65~5L/(s•m)。PH 值为 7.3~7.9，水质类 型为低矿化度 HCO3•SO4-Ca•Mg 型水，是本区的主 要供水水源。
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五图 - 双系数法 对奥灰水带压区回采面突水危险性评价
刘海利
（晋城煤业集团古书院矿，山西 晋城 048000）
摘 要 为防止 15# 煤层底板奥灰水突水事故，确保 15# 煤层回采面带压开采安全，采用五图 - 双系数法对 15# 煤层带压
开采进行水害评价，最大程度防范回采工作面奥灰承压水引发水害事故。
根据全国统计资料：破坏深度公式采用： h=0.0085H+0.1665cosα+0.1079L-4.3579 式中： h- 底板破坏深度 (m)； L- 开采工作面斜长 (m)； H- 开采深度 (m)； α- 开采煤层倾角（°）。 15# 煤层底板破坏深度等值线图如图 1。
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图 4 15# 煤层底板有效保护层厚度等值线图
5 带压开采评价（结论）
（1）带压开采评价相关参数见表 2。 （2）由表 2 可见，三盘区突水系数最大 0.0177， 位于盘区北部，邻近二仙掌水文孔，该处隔水层最 薄，水压最高，相应突水威胁在三盘区应为最高。 但所有突水系数均小于 0.06（构造区的临界值）。 判别：总体上比较安全，可以实施安全带压开 采，不会突水。 （3）采用水文地质比拟法预测涌水量情况 本井田北侧相邻王台煤矿现开采 15# 煤层，其 上部 3、9# 煤层已采空，其水文地质条件及开采情 况与古书院矿基本相似。据该矿回采工作面涌水主
（2）保护层厚度的确定，见表 2。 （3）15# 煤层底板保护层厚度等值线图见图 2。
图 3 15# 煤层底板以上水头等值线图 （4）突水系数：最大 0.0177 MPa/m，均小于 0.06 MPa/m（构造区的临界值）。
4 有效保护层厚度等值线图
（1）有效保护层厚度的确定，见表 2。 （2）15# 煤层底板有效保护层厚度等值线图见 图 4。