煤层带压开采安全措施详细版

文件编号：GD/FS-3298

（解决方案范本系列）

煤层带压开采安全措施详

细版

A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing.

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煤层带压开采安全措施详细版

提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。

一、概况：

我矿目前开采的煤层为二1煤，煤层厚度为0.95~16.26m，平均厚度为6.17m，其充水承压含水层为L7-8、L1-4和O2灰岩含水层，其中L7-8灰岩含水层为矿井直接充水含水层，O2灰岩含水层为矿井间接充水含水层，L1-4灰岩含水层为奥灰水补给。

L7-8灰岩含水层：厚度为3.42~15.96m，平均厚度为10.02m，上距二1煤10m左右，岩溶裂隙发育不均匀，富水性强，连通性差，补给水源不足，极易疏干，对矿井开采影响较小。因此，L7-8灰岩水是矿井的疏放对象。

L1-4灰岩含水层：厚度2.65~18.46m，平均厚度为13.20m，上距二1煤底平均59m；O2灰岩含水层：厚度52.29m，上距二1煤底板平均75 m，岩溶裂隙发育，含水丰富，连通性较好；L1-4灰岩含水层距O2灰岩含水层10m左右，一般认为，L1-4灰岩含水层与O2灰岩含水层水位一致。

根据相邻矿井水文孔观测得知，井田O2灰岩含水层水位为+107m。我矿开采标高为-270m~-100m，低于O2灰岩含水层水位。

二、二1层“带压开采”可行性计算

根据上述水文地质条件的分析，下面主要针对L1-4灰和O2灰岩含水层进行带压开采评价。

1、根据斯列沙列夫公式：

H临=2KPt实2/L2+rt实（1）

t临=L[（r2L2+8KPH实）1/2-rL]/4KP （2）

式中：t临-临界隔水厚度（m）；

t实-实际隔水厚度（m）；

KP-煤层底板隔水层抗张强度（t/m2）;

L-巷道宽度或回采工作面最大控顶距（m）;

H实-作用于二1煤底板的实际水压值

（t/m2）；

H临-隔水层底板的临界水压值（t/m2）；

r-底板隔水层岩石容重（t/m3）。

根据以上两式计算出的临界值，与矿井实际水压值及隔水层厚度比较：

（1）作用于隔水层底板的实际水压值小于H 临，实际的底板隔水层厚度大于t临，则可认为底板是稳定的，一般可正常采掘；

（2）作用于隔水层底板的实际水压值小于H 临，实际的底板隔水层厚度小于t临，则可认为底板

不稳定的，要保证安全生产，必须采取安全措施；

（3）作用于隔水层底板的实际水压值大于H 临，而实际的底板隔水层厚度也大于t临，则可认为底板基本是稳定的，但在岩石破碎地段，要采取一定的安全措施；

（4）作用于隔水层底板的实际水压值大于H 临，实际的底板隔水层厚度小于t临，则可认为底板极不稳定的，必须采取安全措施。

2、突水系数计算：

计算公式：

TS=P/（M-CP-M1）

式中：TS-突水系数（kg/cm2.m）；

P-隔水层底板承受的水压值（kg/cm2）；

M-底板隔水层实际厚度（m）；

CP-采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度（m）；

M1-原始导升带厚度（m）。

计算实际突水系数值Ts与本矿临界突水系数值TS临比较，若TS＞TS临，则工作面回采严重受水害威胁。根据《矿井水文地质规程》和临近矿区实际生产经验，富水区或底板受构造破坏块段临界突水系数值TS临取0.6 kg/(cm2.m)，正常块段TS临取1.0 kg/(cm2.m)。

3、根据以上公式分别计算H临、t临、TS

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，公式中主要参数分别为：

t实：实际隔水层厚度为59m；

Kp：煤层底板隔水层抗张强度42.6t/m2;

L：分别为4.0m（巷道宽度）和4m（工作面最大控顶距）；

H实：取280+107+59=446 t/m2（矿井最低开采标高为-270m）;

r：取底板隔水层岩石平均容重2.6t/m3。

（一）掘进巷道：

（1）当在二1煤层中掘进时，L取4.0m，H实取446 t/m2，t实=59m代入公式（1）（2）分别计算得：

H临=12016.8 t/m2＞H实（446 t/m2）

t临=12.51m＜t实（59m）

（2）当在L7-8灰岩中掘进时，L取4.0m，H 实取446 t/m2，t实=40m代入公式（1）（2）分别计算得：

H临=5606.2 t/m2＞H实（446 t/m2）

t临=12.51m＜t实（49m）

符合第（1）种情况，即巷道掘进是安全的

（二）采煤工作面：

回采工作面最大控顶距L=4m，H实取446

t/m2，t实=59m代入公式（1）（2）分别计算得：

H临=1471.5 t/m2＞H实（446 t/m2）

t临=35.2m＜t实（59m）

符合第（1）种情况，即工作面回采时是安全的（三）突水系数计算

矿井开采最低标高为-280m，P取56.6

kg/cm2，M=59m，CP根据经验取20m，M取5m，代入公式（3）计算得：TS =1.66 kg/cm2.m 当TS =1.66kg/cm2.m，根据《矿井水文地质规程》，该系数大于1.0，存在突水危险。

再根据公式（3）进行反算，结果如下：

（1）当TS =0.6 kg/cm2.m时，P=23.4