煤礦帶壓開采安全技術(shù)措施

1、 煤礦帶壓開采安全技術(shù)措施 一、礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)概況         1礦井地質(zhì)概況        告成井田位于穎陽-蘆店向斜的南翼東段，處在北西向的嵩山與五指嶺平移斷層之間，大部地段受到了蘆店-大金店滑動構(gòu)造的影響。        井田東南部大致以石淙河斷層（郜F(xiàn)1）為界，北部以翟門斷層（郜F(xiàn)5）為界，東北部始于一1煤層露頭。     

2、;   告成煤礦主要開采煤層為二疊系山西組二1煤層，煤層平均厚度為4.86m。煤層頂板大部分為滑動構(gòu)造，滑動構(gòu)造上盤位于朝陽溝背斜的南翼，基本為一單斜構(gòu)造。以朝陽溝河為界，以東地層呈北東走向，傾向北西，傾角832°，與下盤地層產(chǎn)狀基本全都。朝陽溝河以西，地層走向近東西，傾向南偏西，地層傾角1049°，與下盤地層相對而傾。        因受滑動構(gòu)造影響，告成礦地質(zhì)構(gòu)造較為簡單。據(jù)勘探資料顯示本井田落差大于100m的斷層3條，50100m的1條，3050m的1條，小于30 m的12條。2

3、5采區(qū)目前新發(fā)覺落差介于520m的斷層3條，對煤層開采影響較大。        2.礦井水文地質(zhì)概況        告成井田位于穎陽-蘆店向斜東段登封告成水文地質(zhì)區(qū)。該單元南北分別以箕山、嵩山兩分水嶺為界，西部和東北部分別以穎河與白降河、雙洎河分水嶺為界。從構(gòu)造上為一不對稱向斜，南翼地層出露完整，北翼被月灣斷層破壞，構(gòu)成阻水邊界。        據(jù)現(xiàn)有資料分析，告成煤礦二1煤層主要為底板

4、太原組上段灰?guī)r巖溶充水及二1煤層頂板滑體構(gòu)造破裂帶及上覆碎屑巖類含水層的孔隙-裂隙水。各含水層以緩慢滲入為主，并且動態(tài)補給水量不夠充分，隨著埋深的增加補給條件變差，富水性變?nèi)酰虼烁娉擅旱V頂、底板含水層雖有肯定的補給水源，但補給條件一般。        告成煤礦二1煤層底板承壓含水層為石炭系太原組L7-8灰?guī)r、L1-4灰?guī)r（L5-6灰?guī)r不穩(wěn)定）、O2灰?guī)r含水層。其中：        L7-8灰?guī)r含水層為煤層底板直接充水含水層，厚度023.48m，平均厚度8

5、.55m，距二1煤層平均為11.4m，巖溶裂隙發(fā)育不勻稱，富水性強，聯(lián)通性差，補給水源不足，易疏干，對礦井開采影響小，通常是礦井的疏放對象；        L1-4灰?guī)r含水層，厚度13.5131.82m，平均厚度22.09m。該含水層富水、導(dǎo)水性強，為一1煤層頂板直接充水含水層，距二1煤層底平均50.03m，為二1煤層底板間接充水含水層；        O2灰?guī)r含水層最大厚度48.50m，距二1煤層平均為81.62m，巖溶裂隙發(fā)育，富水性好，連通性較好，為

6、礦井間接充水含水層，是礦井充水主要的補給水源。        目前我礦有3個O2水文觀測孔，井3不能正常觀測，其中井1、井2水位標(biāo)高為+168m、+159.5m，礦井采掘最低標(biāo)高為-600m，遠(yuǎn)低于O2水位，因此屬于承壓水帶壓開采。        自告成礦建礦以來，建井十年來礦井平均涌水量為665m3/h，近三年來平均涌水量為937.6m3/h，最大礦井涌水量為1121.7m3/h。緣由是由于我礦加強頂板水疏放工作，造成近三年平均礦井涌水量偏大。 

7、;       涌水水源的構(gòu)成：從1999年建礦前三年主要是L7-8灰?guī)r水，隨著人為對頂板水合底板L7-8灰?guī)r水的疏放，頂板水所占比例漸漸增大，2021年以后頂板水約占60%，L7-8灰?guī)r水約占30%，L1-4灰?guī)r水約占10%。        據(jù)礦井開采資料統(tǒng)計，建井以來底板含水層突水27次，最大突水810 m3/h（2021年10月9日），20212021年礦井突水4次，全部為頂板突水。      

8、60; 二、二1煤層“帶壓開采”可行性計算        依據(jù)上述對礦井水文地質(zhì)條件分析，依據(jù)煤礦防治水規(guī)定下面對L1-4灰?guī)r含水層進行帶壓開采評價。        （一）平安隔水層厚度和突水系數(shù)計算公式：        1、平安隔水層厚度計算公式：         （該公式適用于掘進工作面） &#

9、160;         式中：  -平安隔水層厚度，m；                   -底板隔水層的平均抗拉強度，MPa。取4MPa；                &#

10、160; L -巷道底板寬度，m；                 -底板隔水層的平均重度，MN/m3 。取值為0.0265（MN/m3）；        p-底板隔水層承受的水頭壓力，MPa。        依據(jù)煤礦防治水規(guī)定之規(guī)定，以上式計算出的平安隔水層厚度，與礦井實際隔水層厚度比較：

11、0;       （1）實際的底板隔水層厚度大于平安隔水層厚度，則可認(rèn)為是平安的，一般可正常采掘；但在巖石破裂地段，要實行肯定的平安措施；        （2）實際的底板隔水層厚度小于平安隔水層厚度，則可認(rèn)為是擔(dān)心全的，要保證平安生產(chǎn)，必需實行平安措施。        2、突水系數(shù)計算公式：         

12、                                         式中：T-突水系數(shù)，MPa/m；        P-底板隔

13、水層承受的水頭壓力，MPa；        M-底板隔水層厚度，m。        計算實際突水系數(shù)值T與本礦區(qū)臨界突水系數(shù)值T臨進行比較。依據(jù)煤礦防治水規(guī)定，在具有構(gòu)造破壞的地段臨界突水系數(shù)值T臨取0.06 MPa/m，正常塊段T臨取0.01 MPa/m。        （二）依據(jù)以上公式分別計算t、T        （1）參數(shù)確定