矿井水文地质条件对矿井开采顺序的影响研究
程晋摘要主要以州景煤矿水地质条件对矿井开采顺序影响进行深入研究通分析州景煤矿含水层水地质条件以及煤层巷道掘进程可能遇到问题提出调整州景煤矿开采顺序方案矿井水防治工作奠定基础。
关键词水地质;煤层巷道;开采顺序州景煤矿位我国广西壮族治区色市田东县郊西可采煤层顶板埋深700以上。
众所周知瓦斯、顶板、粉尘、水灾和火灾是煤矿面临主要灾害问题尤其是水害问题对州景煤矿然开采更是造成了极威胁。
矿井水地质构造较复杂是型“复杂型”水地质条件。
州景煤矿主采煤层是3采煤层矿井生产程煤层处设置薄煤层工作面配合煤矿开采工作。
但由州景煤矿特殊性无法直接进行疏放水操作因应当从其他方面人手寻疏放水问题[]。
笔者建议可借鉴矿井防瓦斯、防冲击地压系统“开采放层”理念总结出通3煤层采空区达到疏放煤层顶板含水层目并调整煤层开采顺序从而保证矿井开采工作安全、有序进行。
含水层水地质条件州景煤矿煤层顶板从上至下分布着四系松散层孔隙潜水含水层、侏罗系安定组砂岩孔隙裂隙承压含水层、侏罗系直罗组砂岩孔隙裂隙承压含水层以及白垩系砂岩孔隙裂隙承压含水层。
这当白垩系、四系含水层和煤层顶板相距300不会对煤矿日常开采、生产产生直接影响直罗组低层含砂层是矿井水主要。
含水层厚及煤层顶板距离通对现有、数据总結可以看出州景煤矿首采区含水层厚约7088l围平厚约338。
按照钻孔公布含水层厚分布信息可以看出首采区煤层含水层基8左右分布较匀[]。
首采区南翼地区9钻孔煤层顶板含水层平厚约是5这当60%钻孔隔水层厚不到5;30%钻孔隔水层厚5l;只有3钻孔隔水层厚l以上。
按照钻孔隔水层分布看只有矿区北部极少部分钻孔隔水层厚超l首采区煤层顶板隔水层厚不到6。
这些数据证实首采区南翼区域煤层顶板隔水层相对较浅锚孔可直接穿透隔水层接触煤层顶板隔水层造成锚孔出水情况侵蚀煤层顶板对煤矿安全生产造成定影响。
含水层富水性分析州景煤矿3煤层首采区进行正常开采工作前疏放水程表明采煤层顶板存含水层而根据钻孔揭露致掌握了含水层特。
钻孔出水部分集煤层顶板含水层部且其距离煤层顶板不到5煤层顶板隔水层较浅含水层和顶板距离较。
通对37钻孔涌水量信息总结发现7钻孔涌水量l3以上其单孔涌水量可达873;其余钻孔有半数量钻孔涌水量可达803～903水平只有钻孔涌水量不到503平涌水量83。
根据周围矿井分布情况煤层含水层较常见且分布较匀水压力相对较高富水性较强。
综合前所述砂岩含水层分布围较广富水性水平较强尤其州景煤矿首采区南翼地区含水层较深和煤层顶板距较。
煤层巷道掘进程可能遇到问题 煤层工作面顶板水害情况州景煤矿煤层正面回风槽正常开挖由顶板隔水层深不断减少从开口处0到巷道处不到5并由隔水层厚减少以及水压因素直接影响产生顶板开裂、顶板出水、锚支护失效等问题从而对煤矿日常安全开采、生产形成定不利影响[3]。
按照煤矿现场开采、生产环境信息巷道顶板严重变形并产生深可达0裂缝其长6宽;顶板锚也常出现托板变形乃至顶板下沉、锚出水等问题单锚出水量是693米巷道顶板淋水量可达703。
由煤层顶板含水层较深、富水性较强因素对工作面回风顺槽开掘造成定影响从而州景煤矿安全生产、开采造成了较威胁。
煤层工作面顶板水害原因分析根据对砂岩含水层水地质特征分析以及对煤层位置关系研究发现州景煤矿首采区南翼部分地区巷道顶板锚存砂岩含水层。
其水压力水平相对较高煤层顶板无法承受水压力造成锚孔含水层出水情况;而高压顶板因顶板水侵蚀出现膨胀、软化、岩层强较低情况[]。
根据对该煤矿顶板岩力学性质监测报告可以看出其工作面回风巷顶围岩基软化岩。
砂岩软化系数是075沙质泥岩软化系数是006。
煤层顶板砂质泥岩饱和、然风干情况下其单轴抗压能力有着极差别。
水质饱和情况下对强影响显著表明州景煤矿首采区南翼区域砂岩分布围较广顶板锚也表明因该区域缺少隔水层煤层顶板就是含水层巷道开挖程可能直接接触到含水层且其围岩多是软化岩。
州景煤矿特殊性地质结构特定了煤层巷道开掘因淋水因素围岩将不断软化直接影响到巷道稳定性导致水害事故发生从而对矿井安全生产造成较影响。
3矿井开采顺序调整方案通对州景煤矿首采区南翼水地质条件勘测和顶板岩石力学研究发现煤层巷道开挖程可能受到顶板问题、水害问题威胁出矿井安全开采、安全生产所当前煤层不适合进行开采。
按照州景煤矿开采工作计划安排和实际开采所3煤层应当首先进行开采并通3煤层采空区作用进行煤层顶板含水层疏放当含水层被疏放到定程并合工程安全生产要再进行煤层开采。
开采方案科学性判定重3煤层能否对煤层含水层疏放产生实际效用。
剖面上3煤层开采将对煤层含水层产生积极义也就是3煤层开采出现裂痕并发育到这含水层上;或者3煤层采空区出水区域直接影响煤层工作平面。
根据我国煤炭科工集团唐山院给出水体下综放开采导水裂缝带宽计算公式 0+公式指是预测裂缝带发育高;指是采高。
州景煤矿南翼地区3煤层顶板厚35通上述公式可得出其导水裂缝发育高约是80ll。
平面上3煤层首采区和煤层首采区距约是700按照煤矿井下放水实验疏放半径可达500所以3煤层投产采空区将对煤层含水层产生疏放作用。
这表明先对3煤层进行开采并通其采空区疏放煤层顶板含水层计划是科学有效。
结论首先州景煤矿南翼地区含水层水压水平较高富水性相对较强和煤层顶板距不到5。
煤层巷道开挖程水害等安全事故发生概率较因保证矿井开采工作安全進行不建议开采煤层。
其次因3煤层和煤层含水层多数是砂岩含水层因先对3煤层进行开采并通采空区对煤层砂岩含水层进行提前疏放直到含水层水压力水平下降到定程或达到安全条件再进行煤层开采工作。
通系统分析、研究发现这方案有定可行性、科学性。
这方案和矿井预防瓦斯毒气、冲击地压“开采放层”开采方式有着等原理能够有效煤矿开采程水害问题有定科学义。
参考献[]张立其刘洋方刚陕北浅埋煤层采空区积水下安全开采技术研究[]煤田地质与勘探053（06）606[]赵占义开采放层综采工作面瓦斯综合治理技术[]煤炭技术076（）7778[3]刘英锋王世东王晓蕾深埋特厚煤层综放开采覆岩导水裂缝带发育特征[]煤炭学报039（0）970976[]郑纲何渊深坦矿井超工作面顶板砂岩含水层涌水量预测方法[]煤矿安全056（03）7680[5]张盼任金武高平豫西郭村井田深部水地质特征及涌水量预算[]。