浅谈采空区冒落带、裂隙带高度如何确定

浅谈采空区冒落带、裂隙带高度如何确定

一、矿井概况

***煤矿矿井设计利用工业储量213.7万吨，可采储量159.6万吨。设计三层煤联合开采，斜井开拓，壁式采煤，全部垮落法管理顶板。矿井设计生产能力为15万吨/年，服务年限为8.2年。

二、矿井水文地质

1．地层

矿区及其附近出露的地层有下三叠统夜郎组（T1y），上二叠统长兴组（P3c）和龙潭组（P3l），中统茅口组（P2m），第四系零星分布。龙潭组是该区的含煤地层。现由新到老简述如下：（1）、第四系（Q）

主要为残积、坡积、冲积物等，零星分布于地势低洼处，不整合于矿区内各地层表面，主要覆盖含煤地层，厚0～10m。

（2）、下三叠统夜郎组（T1y）：根据岩性变化情况由上至下分三段：九级滩段（T1y3）、玉龙山段（T1y2）、沙堡湾段（T1y1）

1)九级滩段（T1y3）

主要由灰紫色、紫色、暗紫色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质

泥岩组成，局部夹薄层状泥质灰岩、灰岩，含瓣鳃类等动物化石（产王氏克氏蛤、格氏克氏蛤、弱海扇等动物化石）。矿区内地层出露不全，出露厚度大于200m。分布于矿区中、东部地区。

2）玉龙山段（T1y2）

浅灰～灰色，中-厚层灰岩，晶粒或泥晶结构，顶部含鲕粒，向下泥质增加，下部常为泥质灰岩，全层夹泥岩，具锯齿状、箱状缝合线构造，产同心克氏蛤等化石，地层厚度180～250m左右。分布于矿区中西部地区。

3)沙堡湾段（T1y1）

深灰色，风化后多为黄灰、紫灰色，薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，具水平纹理，夹薄层状泥质灰岩，近顶及近底常夹薄层黄绿色蒙脱石泥岩，产舌形贝、蚌形蛤、蛇菊石等化石。地层厚10～23m。分布于矿区西部。

（3）、上二叠统长兴组（P3c）：浅灰-深灰色，中-厚层灰岩，晶粒结构，含黑色燧石团块，上部具鲕粒结构，中部含泥质，常为泥质灰岩夹钙质粉、细砂岩，中上部偶夹薄层炭质泥岩。产蜓科、蕉叶贝及瓣鳃类等化石。厚25～35m，平均厚30m。分布于矿区西部。

（4）、上二叠统龙潭组（P31）

为矿区内主要含煤地层，厚度112～151m，平均厚度118m。系一海陆交互相沉积为主的含煤建造。主要由灰、深灰色，薄～中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，上部为深灰色岩屑粉砂岩、细砂岩、钙质泥岩、灰岩、泥质灰岩及煤层，含煤2～3层，其中M18煤层全区稳定可采；中部岩性为泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂岩夹粘土岩、炭质泥岩及煤层，砂岩胶结物中菱铁质含量较上部有所增加，含煤或煤线9-12层，其中M51为较稳定可采煤层；下部为泥质粉砂岩夹细砂岩、粉砂岩、粘土岩、炭质泥岩及煤层，其中M73为较稳定可采煤层，底部为含黄铁矿粘土岩，其中砂岩胶结物以菱铁质为主，形成菱铁质砂岩。分布于矿区西部边界。

（5）、中统茅口组（P2m）：浅灰-深灰色，厚层-块状灰岩，隐晶-微晶结构，上部含少量燧石团块，顶部层面凸凹不平，产蜓科、珊瑚等化石。矿区出露厚度大于100m。分布于矿区西部边界。

2．含水岩组水文地质特征

根据矿区出露地层的水文地质特征，区内地层含水岩组为碳酸盐岩类岩溶裂隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水夹碎屑岩类基岩裂隙水和碎屑岩类基岩裂隙水，其特征如下：

（1）下三叠统夜郎组九级滩段（T1y3）主要由粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，局部夹薄层状泥质灰岩和灰岩组成，出露厚度大于200m；下三叠统夜郎组沙堡湾段（T1y1）主要由粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，夹薄层状泥质灰岩，近顶及近底常夹薄层黄绿色蒙脱石泥岩，厚10～23m；上二叠统龙潭组（P3l）岩性主要由粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，厚112～151m。上述地层为碎屑岩类基岩裂隙水,含水贫乏，弱含水岩组。

（2）上二叠统长兴组（P3c）：主要为中-厚层灰岩，含黑色燧石团块，中部常为泥质灰岩夹钙质粉、细砂岩，中上部偶夹薄层炭质泥岩。为碳酸盐岩类岩溶裂隙水夹碎屑岩类基岩裂隙水，富水性中等。

（3）下三叠统夜郎组玉龙山段（T1y2）主要为中-厚层灰岩，下部常为泥质灰岩，厚180～250m；中统茅口组（P2m）主要为厚层-块状灰岩，厚度大于100m。上述地层为碳酸盐岩类岩溶水，富水性强。

矿井最上的M18煤层顶板粉砂岩为相对隔水，最下的M73煤层底板与含水岩层（P2m）相距10m，底板为泥岩为相对隔水，且矿井所采煤层的开采标高全部位于最低侵蚀基准面标高+845.6m，该矿开采深度+1450m～+1850m，矿界范围内煤

层最低开采标高为+1450m。煤层均位于当地最低侵蚀基准面标高以上。

本矿井水文地质条件是以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件中等。

3.构造

矿区位于百纳向斜西翼，区内为一单斜构造，地层总体倾向南东，倾角10～20°。浅部地层倾角相对较陡（一般地15-20°），往深部地层逐渐变缓,减少到10°左右。矿内断层不发育，地表未发现大的断层，但在矿井内发现2条隐伏小断层。地质构造复杂程度定为简单型。

4．煤层赋存状况

（1）含煤性

矿区含煤地层为龙潭组（P3l），总厚约112～1515m，含煤22～30层，煤层总厚约5.35m，含煤系数4.18%。

（2）可采及局部可采煤层

矿区范围内可采煤层3层，煤层编号从上往下依次为M18、M51、M73，M18、M51、M73煤层容重1.55t/m³。

1）M18煤层：位于龙潭组上部，煤层较稳定，为矿区主要可采煤层，上距长兴组底界15～21m，平均18m，煤层厚度

1.20～1.41m，平均1.31m，全区可采，属较稳定煤层。煤层结构简单，无夹矸，颜色灰黑色、条带状结构，似金属光泽，贝壳状断口，半光亮-光量型。

2）M51煤层：位于龙潭组中部，上距M18煤层约40m，下距含煤地层底约55m，煤层厚度1.50～1.80m，平均1.70m，全区可采，属较稳定煤层。煤层结构简单，煤层中上部常有一层夹矸，夹矸厚0.04～0.6m，煤层上分层厚度约0.30～0.60m，下分层煤层厚度约1.00～1.20m。

3）M73煤层：位于龙潭组底部，上距M51煤层约45m，下距含煤地层底约10m，煤层厚度0.90～1.20m，平均1.05m，全区可采，属较稳定煤层。M73煤层下距二叠系中统茅口组顶界约10m。

5.可采煤层顶底板岩性

龙潭组含煤地层为一套泥岩、煤层至细粒碎屑岩组成，M18煤层位于龙潭组（P3l）上部，顶板为层状粉砂岩、泥岩，底板为泥岩、粉砂岩；M51煤层位于龙潭组（P3l）中部，上距M18煤层约21—40m左右，顶板均为粉砂岩，底板均为深灰色薄层状炭质泥岩；M73煤层位于龙潭组（P3l）底部，上距M51煤层约45m左右，下距含煤地层底约10m，顶板均为泥质粉砂岩，