煤矿带压开采安全技术措施实用版

YF-ED-J2106

可按资料类型定义编号

煤矿带压开采安全技术措

施实用版

In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.

（示范文稿）

二零XX年XX月XX日

煤矿带压开采安全技术措施实用

版

提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。

一、矿井地质及水文地质概况

1．矿井地质概况

告成井田位于颖阳-芦店向斜的南翼东段，

处在北西向的嵩山与五指岭平移断层之间，大

部地段受到了芦店-大金店滑动构造的影响。

井田东南部大致以石淙河断层（郜F1）为

界，北部以翟门断层（郜F5）为界，东北部始

于一1煤层露头。

告成煤矿主要开采煤层为二叠系山西组二1

煤层，煤层平均厚度为4.86m。煤层顶板大部分

为滑动构造，滑动构造上盘位于朝阳沟背斜的南翼，基本为一单斜构造。以朝阳沟河为界，以东地层呈北东走向，倾向北西，倾角8～32°，与下盘地层产状基本一致。朝阳沟河以西，地层走向近东西，倾向南偏西，地层倾角10～49°，与下盘地层相对而倾。

因受滑动构造影响，告成矿地质构造较为复杂。据勘探资料显示本井田落差大于100m的断层3条，50～100m的1条，30～50m的1条，小于30 m的12条。25采区目前新发现落差介于5～20m的断层3条，对煤层开采影响较大。

2.矿井水文地质概况

告成井田位于颖阳-芦店向斜东段登封～告成水文地质区。该单元南北分别以箕山、嵩山

两分水岭为界，西部和东北部分别以颖河与白降河、双洎河分水岭为界。从构造上为一不对称向斜，南翼地层出露完整，北翼被月湾断层破坏，构成阻水边界。

据现有资料分析，告成煤矿二1煤层主要为底板太原组上段灰岩岩溶充水及二1煤层顶板滑体构造破碎带及上覆碎屑岩类含水层的孔隙-裂隙水。各含水层以缓慢渗入为主，并且动态补给水量不够充分，随着埋深的增加补给条件变差，富水性变弱，因此告成煤矿顶、底板含水层虽有一定的补给水源，但补给条件一般。

告成煤矿二1煤层底板承压含水层为石炭系太原组L7-8灰岩、L1-4灰岩（L5-6灰岩不稳定）、O2灰岩含水层。其中：

L7-8灰岩含水层为煤层底板直接充水含水层，厚度0～23.48m，平均厚度8.55m，距二1煤层平均为11.4m，岩溶裂隙发育不均匀，富水性强，联通性差，补给水源不足，易疏干，对矿井开采影响小，通常是矿井的疏放对象；

L1-4灰岩含水层，厚度13.51～31.82m，平均厚度22.09m。该含水层富水、导水性强，为一1煤层顶板直接充水含水层，距二1煤层底平均50.03m，为二1煤层底板间接充水含水层；

O2灰岩含水层最大厚度48.50m，距二1煤层平均为81.62m，岩溶裂隙发育，富水性好，连通性较好，为矿井间接充水含水层，是矿井充水主要的补给水源。

目前我矿有3个O2水文观测孔，井3不能

正常观测，其中井1、井2水位标高为+168m、+159.5m，矿井采掘最低标高为-600m，远低于O2水位，因此属于承压水带压开采。

自告成矿建矿以来，建井十年来矿井平均涌水量为665m3/h，近三年来平均涌水量为937.6m3/h，最大矿井涌水量为1121.7m3/h。原因是由于我矿加强顶板水疏放工作，造成近三年平均矿井涌水量偏大。

涌水水源的构成：从1999年建矿前三年主要是L7-8灰岩水，随着人为对顶板水合底板

L7-8灰岩水的疏放，顶板水所占比例逐渐增大，20xx年以后顶板水约占60%，L7-8灰岩水约占30%，L1-4灰岩水约占10%。

据矿井开采资料统计，建井以来底板含水层突水27次，最大突水810 m3/h（20xx年10

月9日），2007～20xx年矿井突水4次，全部为顶板突水。

二、二1煤层“带压开采”可行性计算

根据上述对矿井水文地质条件分析，依据《煤矿防治水规定》下面对L1-4灰岩含水层进行带压开采评价。

（一）安全隔水层厚度和突水系数计算公式：

1、安全隔水层厚度计算公式：

（该公式适用于掘进工作面）①

式中： -安全隔水层厚度，m；

-底板隔水层的平均抗拉强度，MPa。取

4MPa；

L -巷道底板宽度，m；

γ-底板隔水层的平均重度，MN/m3 。取值

为0.0265（MN/m3）；

p-底板隔水层承受的水头压力，MPa。

根据《煤矿防治水规定》之规定，以上式计算出的安全隔水层厚度，与矿井实际隔水层厚度比较：

（1）实际的底板隔水层厚度大于安全隔水层厚度，则可认为是安全的，一般可正常采掘；但在岩石破碎地段，要采取一定的安全措施；

（2）实际的底板隔水层厚度小于安全隔水层厚度，则可认为是不安全的，要保证安全生产，必须采取安全措施。

2、突水系数计算公式：

②

式中：T-突水系数，MPa/m；

P-底板隔水层承受的水头压力，MPa；

M-底板隔水层厚度，m。

计算实际突水系数值T与本矿区临界突水系数值T临进行比较。根据《煤矿防治水规定》，在具有构造破坏的地段临界突水系数值T 临取0.06 MPa/m，正常块段T临取0.01

MPa/m。

（二）根据以上公式分别计算t、T

（1）参数确定

二1煤底板以下主要隔水岩性多为泥岩、砂质泥岩及砂岩，结合现有开采情况，依据《告成煤矿地质报告》公式中主要参数分别为：

t实：实际隔水层厚度为50.03m（取本矿区隔水层平均厚度）；Kp：煤层底板隔水