某礦礦井煤底板巖溶水水害防治可行性

1、Word文檔 某礦礦井煤底板巖溶水水害防治可行性 A組煤含1、2、3煤三層，本井田2煤、3煤缺失。1煤厚度0-10.35m，平均6.99m。1煤底板隔水層厚度14.8021.90m，平均17.67m；受構(gòu)造影響地段，厚度僅為1.758.07m，平均5.72m。第一水平標(biāo)高-600m，灰?guī)r水頭壓力6.256.1Mpa，向深部增大。具有開采煤層厚度大、底板隔水層厚度小、 灰?guī)r水頭壓力大的特點(diǎn)，因此實(shí)現(xiàn)1煤平安開采，必需對底板巖溶水害進(jìn)行有效防治。 1 不利條件 1.1 區(qū)內(nèi)的西三采區(qū)已發(fā)覺一疑似陷落柱。謝橋礦2#巖溶陷落帶探測資料和東風(fēng)井-440m回風(fēng)道其次次注漿堵水工程資料表明：即使發(fā)育到1煤至

2、8煤中的巖溶陷落帶內(nèi)不含(導(dǎo))水，但是在影響帶內(nèi)，水文地質(zhì)條件簡單,高角度裂隙易導(dǎo)水。 1.2 灰?guī)r水頭壓力大。在水壓6Mpa條件下開展巖溶水害防治井下工程，兩淮礦區(qū)尚少先例，難度很大。 1.3 底板隔水層厚度小?；幢?、皖北礦區(qū)，開采煤層距太原組灰?guī)r50m左右，而本區(qū)1煤底板隔水層厚度僅為18m左右。 1.4 突水系數(shù)大。據(jù)淮南礦區(qū)老區(qū)A組煤平安開采的勝利閱歷，突水系數(shù)即每米底板隔水層厚度所承受的最大水壓值為0.05Mpa。按本區(qū)1煤底板隔水層厚度平均為17.67m計(jì)算，每米隔水層實(shí)際承受的水壓值為0.345MPa。 1.5 疏水降壓難度大。礦井-600m水平灰?guī)r水頭壓力6.1Mpa左右，平安

3、水頭值為0.884Mpa。若達(dá)到平安水頭值，需降壓5.216Mpa。 本期地面鉆探工程揭露灰?guī)r的10個鉆孔，有2個孔穿過太灰、奧灰見寒灰，1個孔穿過太灰見奧灰，1個孔揭露C31-11層灰?guī)r，2個孔揭露C31-9層灰?guī)r，3個孔揭露C31-5層灰?guī)r，1個孔揭露C31-3下層灰?guī)r，均未見溶蝕現(xiàn)象和漏水，抽水時最大涌水量僅為0.29m3/h。10個鉆孔分布在間距4101040m的6個不同地段，足見灰?guī)r巖溶發(fā)育和富水性極不均一，給合理布置井下灰?guī)r放水鉆探工程以取得較好的疏水降壓效果帶來很大的困難。 1.6 礦井地處陳橋背斜的東南傾伏端，地層走向呈不完整的弧形轉(zhuǎn)折，北向西、東西向兩組斷層較發(fā)育，構(gòu)造簡單程

4、度屬于中等。部分?jǐn)鄬忧懈蠲合导盎規(guī)r地層，使1煤底板隔水層的連續(xù)性及穩(wěn)定性受到破壞，在采動礦壓和水壓的綜合作用下，可能成為導(dǎo)水通道。 1.7 1煤平均厚度為6.99m，屬單一厚煤層。若一次采全高，底板破壞深度會比中厚煤層開采增大。 2 有利因素 2.1 灰?guī)r巖溶發(fā)育程度和富水性向深部減弱，是巖溶含水層的區(qū)域性規(guī)律；已有資料表明：本區(qū)及相鄰礦井亦具有與此相同的規(guī)律。謝橋礦2巖溶陷落柱帶探測工程奧灰、寒灰深部巖溶發(fā)育、富水性較強(qiáng)，是巖溶陷落影響帶的結(jié)果，并不具有普遍性。 礦井第一水平標(biāo)高-600m，深度較大，分析認(rèn)為：灰?guī)r富水性會趨于減弱。 2.2 謝橋礦東風(fēng)井及-440m水平回風(fēng)道突水，造成區(qū)域太

5、灰、奧灰、寒灰水位下降，具有補(bǔ)給量不豐富，儲存量消耗的特征。 2.3 謝橋礦-440m水平回風(fēng)道突水點(diǎn)涌水量在1995年9月第一次注漿堵水工程結(jié)束時為344.50m3/h，2021年平均為280.78m3/h,削減了63.72m3/h，即涌水量隨時間延長有所衰減，補(bǔ)給量與排泄量漸漸趨于平衡。其次次堵水過程中，突水點(diǎn)涌水量漸小，2021年8月1日-3日平均為200.66m3/h，同年7月30日，距東風(fēng)井315m的K4孔（C31-4層灰?guī)r）水位埋深降至228.80m，標(biāo)高約為-202.50m；表明在有奧灰水補(bǔ)給的條件下，疏水依舊能使C3組灰?guī)r有較好的降壓效果。 2.4 C3組灰?guī)r是1煤開采可能造成

6、直接充水的含水層組，含水小、局部中等。該組灰?guī)r中，以C33上 、C33下厚度較大，富水性相對較強(qiáng)。據(jù)已有資料，1煤底板距C33上層灰?guī)r26.0035.60m，平均為27.54m。C31層灰?guī)r富水性微弱，C32層灰?guī)r賦存不穩(wěn)定，可以作為相對隔水層來利用。 2.5 巖溶含水層上緩傾斜煤層平安開采，國內(nèi)外已有大量勝利實(shí)例，淮南礦區(qū)老區(qū)亦有許多討論成果和實(shí)踐閱歷，其中包括：在受大氣降水補(bǔ)給、局部受奧灰水補(bǔ)給的條件下，對C3組灰?guī)r疏水降壓到平安水頭值，未發(fā)生過底板灰?guī)r突水事故。謝一礦在-480、-567、-660m水平將巷道直接布置在C31層灰?guī)r中，取得了疏水截流的效果。原謝二礦采納鉆孔和巷道疏水相結(jié)合

7、的方法，在-660m水平灰?guī)r放水孔涌水量小，疏水效果差的狀況下，施工放水石門穿過C31、 C32層灰?guī)r并揭露C33上層灰?guī)r，涌水量80.00m3/h，取得了良好的降壓和平安開采效果。 3 基本成果 礦井北接顧橋礦南部“X”共軛剪切構(gòu)造特別區(qū)即有爭議的新構(gòu)造或疑似巖溶陷落帶，西鄰謝橋礦-440m回風(fēng)道底板灰?guī)r突水區(qū)和1#、2#實(shí)見巖溶陷落帶（柱），區(qū)內(nèi)亦已發(fā)覺有疑似巖溶陷落柱。 潘謝新區(qū)及相鄰的新集礦開發(fā)建設(shè)以來，尚未實(shí)施灰?guī)r疏水降壓工程?；?guī)r地下水位下降，主要是謝橋礦東風(fēng)井和-440m回風(fēng)道突水、灰?guī)r地下水補(bǔ)給排泄和補(bǔ)給量不豐富、儲存量消耗的結(jié)果。通過對謝橋礦東風(fēng)井-440m回風(fēng)道突水其次次注

8、漿堵水工程的水位動態(tài)觀測資料，2#巖溶陷落帶XLZ3孔奧灰、寒灰段抽水、C3-組灰?guī)r觀測孔水位下降資料和顧橋井田水34、水16孔C31-4層灰?guī)r抽水，C3-組灰?guī)r、奧灰觀測孔水位下降的資料綜合分析認(rèn)為：各層組灰?guī)r間存在著水力聯(lián)系，底部灰?guī)r水補(bǔ)給C3-組灰?guī)r。 據(jù)已有資料初步分析，井田灰?guī)r水文地質(zhì)邊界條件為：北西部即灰?guī)r露頭區(qū)，分布有厚度較大的新生界“中隔”，為相對隔水邊界；井田北部，F(xiàn)215斷層造至太原組與上盤煤系地層相對接，但F109斷層又造至1煤及底板太灰與下盤奧灰相對接，總體為給水邊界；井田西部與謝橋礦相鄰，為給水邊界。 類比謝橋礦東風(fēng)井-440m回風(fēng)道突水量為礦井-600m水平灰?guī)r涌水量初步估計(jì)結(jié)果，即