照金矿业公司118采空区积水参数估算

照金矿业公司

118采空区积水有关参数估算

一、118采空区概况

118采空区位于照金煤矿井下一采区轨、皮、回下山巷道西侧中部，东与一采区轨、皮、回3条下山巷道相连，西至二采区煤层边界线，南部为未开采煤层，北部紧邻116采空区。煤层总体为一倾向北西的单斜构造，整体起伏变化不大，118采空区位于向斜构造的轴部，煤层厚度9-11.9m，平均10.0m，倾角0～2°。

118工作面始采时间为2013年5月25日，结束时间为2014年3月12日。地面标高1610m -1735m。煤层底板标高为1054m-1062m；201工作面设计长度1000m，回采长度为930m，倾向宽124.5m，埋深为556m-673m。矿井煤层回采获得的冒裂带发育高度为17.69-60.83m，平均40.43m。导水裂隙带最大冒落带高度66.8m。

118运顺密闭墙距一采区延伸段回风巷约70m,密闭墙位臵顶、底板高程分别为：运顺1059.6m和1056.4m，回顺1062.0m和1058.8m；在运顺密闭墙底板处并排安装直径为50mm排水管2根，用来排放118采空区的积水。

二、118采空区积水通道分析

1、根据矿井水文地质条件分析，矿井主要的充水水源

包括大气降水、地下水和老空区积水。大气降水主要通过沟谷区含水层露头进行入渗补给，间接成为矿井的涌水来源，出露面积小，入渗水量少，基本对矿井不会产生危害。但是，大气降水可能通过井下采空区形成的裂隙和塌陷下渗，直接进入矿井形成涌水，如果是暴雨期，可能造成大的涌水。

2、地下水包括延安组和直罗组砂岩含水层水。延安组和直罗组砂岩含水层属于弱富水含水层，将通过采动裂隙直接进入矿井，成为日常生产涌水的主要组成部分之一，但是由于水量小，对矿井生产的影响小，基本可通过日常工作进行疏放防治。但根据118工作面2013.7.19的突水情况，可知在某些特定情况下，上覆的砂岩含水层可能存在一些富水区，一旦矿井回采过程中导通这些富水区，富水区的水就会从顶板涌入。

3、洛河组含水层水是区域内的中等富水巨厚型砂岩含水层，矿井可能会发生沟通洛河组砂岩含水层的情况，一旦导通，洛河组砂岩含水层水就会从顶板涌入。

4、118工作面开采后其顶板主要含水层稳定性已被破坏，导致顶板水进入采空区。

三、118采空区积水有关参数估算

1、积水范围

从118运顺、回顺密闭墙起算，分别选取巷道变坡点位臵作为有关数据采集点，中间距离较大时，适当加密点位。

分别选取运顺回顺70m、170m、270m、420m、460m、500m、570m、670m、730m、900m、950m、1000m作为数据采集点。由于118运顺密闭墙并排安装的2根直径50mm的排水管，排出的水流压力不大，流速缓慢，可以认为密闭墙内积水水位约为0.1-0.5m左右，取值04m，则118运顺密闭墙积水水平面高程为1060.0m。

由表1可以看出，运顺900m处底板高程为1060.0m，密闭墙至900m处中间点位底板高程普遍低于1060.0m，是运顺积水区域，因此，运顺积水线长度为830m。

118回顺500-950m处底板高程为1060.0m，此中间区域是低洼段，两端区域底板高程大于1060.0m，因此，118回顺500-950m之间为积水区域，回顺积水长度为450m。

2、积水面积

为了准确估算118采空区的积水面积，我们依据118运顺、回顺素描图，从118运顺、回顺密闭墙开始，选择巷道变坡点和有关节点，采集运顺、回顺对应距离点位的底板高程，一直到巷道切眼位臵，然后计算运、回顺对应点间高差、倾角，计算积水线边缘（高程为1060.0的点位）距118运顺的垂直距离，即：积水线位臵=（1060m-运顺对应点底板高程）/tgα。然后计算出运顺每两个点之间的分段积水面积，分段积水面积=运顺分段长度×该分段两端积水线位臵的

平均数。分段面积之和，即为118采空区积水区域总面积。总面积为79877㎡。见表1。

3、积水量

知道了118采空区积水水平面高程、分段积水面积和总积水面积，然后计算分段平均积水深度，每个分段两端平均数平均，此平均积水深度×分段面积=分段积水区容积，各分段积水区容积之和等于总积水区容积。118采空积水区总容积为25101m³。由于采空积水区实际上已被煤层顶板冒落的破碎岩层所覆盖，采空区密闭已经有15个月，积水系数0.25-0.5，取值0.25，118采空区总积水量为33928m³。见表2。

4、采空区内水头高度计算：

W=K×M×L×h÷sinα（公式2）

则：h=W×sinα/(K×M×L)

式中：W—采空区积水量（m³），此处取值33928m³

K—采空区充水系数，此处取0.25

α—煤层倾角（°），取平均数0°58′40″

M—采空区煤层平均厚度m，此处取9.0m

L—采空区走向长度m，此处取值930m

h—采空区水头高度（m），

计算得采空区内水头高度h为0.3m

表1 118采空区积水估算采集数据一览表

运顺 距离m （m ） 参数 参数

运顺底板高程 （m ）

回顺底板高程 （m ）

高 差 （m ）

倾 角 °′″

积水线 位 臵

（m ）

积水区 面 积 （㎡）

备 注

70 1059.6 1062.0 2.4 1 06 16 20.7 1、工作面长度124.5m

2、水位线高程

1060.0m 3、 面积为水平投影面积

170 1058.8 1061.8 3.0 1 22 49 49.8 3525 270 1057.0 1061.6 4.6 2 06 58 81.2 6550 420 1058.8 1061.4 2.6 1 11 47 57.5 10402 460 1059.2 1060.6 1.4 0 38 39 71.1

2572

500 1058.2 1060.0 1.8 0 49 42 124.5 3916 570 1056.6 1059.4 2.8 1 17 18 124.5 8715 670

1054.4 1057.8 3.4 1 33 52 124.5 12450 730

1056.0 1057.6 1.6 0 44 11 124.5 7470 900 1060.0 1059.5 -0.5 0 13 48 124.5 21165 950 1061.4 1060.0 -1.4 0 38 39 0.0 3112 1000 1062.1 1062.0 -0.1 0 02 46 0.0 总 计

79877