2022年整理-帶壓開采安全技術(shù)措施

1、PAGE PAGE 6帶壓開采平安技術(shù)措施一、礦井根本情況山西柳林匯豐興業(yè)曹家山煤業(yè)位于柳林縣城東南7km處，行政區(qū)劃屬莊上鎮(zhèn)和陳家灣鄉(xiāng)，井田內(nèi)由北向南有陳家焉村、高獅坡村、付家焉村、長(zhǎng)焉村、張家社村、梨樹凹村和郭家山自然村。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：11056191105852；北緯：372146372401。井田南北長(zhǎng)4.145km，東西寬3.752km，井田面積8.441km2，批準(zhǔn)開采410號(hào)煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬t/a。二、地質(zhì)概況一含煤地層含煤地層主要有石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。1、石炭系上統(tǒng)太原組太原組為井田主要含煤地層之一，為海陸相含煤沉積建造，根據(jù)本組巖性特征可分為三段

2、：1下段本段從K1砂巖底至10號(hào)煤底。地層厚34.2637.80m，平均35.29m。巖性主要為細(xì)碎屑巖，即灰灰黑色泥巖、粘土巖、灰白色砂巖。泥巖中富含植物化石。2中段本段從10號(hào)煤層底至L3灰?guī)r底，厚度15.2225.15m，平均21.48m，橫向上變化不大。巖性主要為灰黑色泥巖、煤層、砂質(zhì)泥巖及灰白色砂巖。沉積層之間發(fā)育有8上、8下、9、10號(hào)煤層。9、10號(hào)煤層為全區(qū)可采煤層，8上號(hào)為穩(wěn)定大部可采煤層。9、10號(hào)煤層之間沉積一套灰黑色泥巖，由北向南厚度逐漸變小，于井田南部邊緣9、10號(hào)兩煤層合并；8、9號(hào)煤層之間沉積一套灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰白色中砂巖、細(xì)砂巖，垂向上呈反粒序，橫向上由

3、北向南粒序?yàn)橹辛＜?xì)粒，然后相變?yōu)槟鄮r。反映了砂體沉積過程中具有明顯的側(cè)向遷移特點(diǎn)，說明了該砂體為一分流河道砂。3本段地層由L3灰?guī)r底至K3砂巖底，厚度28.8040.26m，平均33.19m。巖性主要為3層石灰?guī)r、煤層、灰黑色泥巖及少許粘土巖。其中L3、L4、L5三層灰?guī)r全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，發(fā)育有6上、6、7號(hào)煤層，均為不穩(wěn)定不可采煤層。2、二疊系下統(tǒng)山西組為井田內(nèi)另一個(gè)主要含煤地層，為陸相含煤沉積建造，巖性主要為灰色、灰黑色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層，含2、3、4、5上、5下號(hào)煤層，其中4號(hào)煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，其余均為不穩(wěn)定不可采煤層。二井田構(gòu)造本井田主體為一單斜構(gòu)造，走向NW，傾向SW，傾角

4、29，局部發(fā)育有向背斜構(gòu)造，目前未發(fā)現(xiàn)斷層，在井田北部長(zhǎng)焉煤礦內(nèi)9號(hào)采掘發(fā)現(xiàn)有一個(gè)橢圓狀陷落柱X1，長(zhǎng)軸50m，短軸25m，無巖漿巖侵入。S1向斜：位于井田中部，軸向由北北東向轉(zhuǎn)為南西向，東翼較西翼陡，東翼走向北東，傾向北西，傾角4左右，西翼走向北東，傾向南東，傾角3左右，向斜軸在井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度2300m左右。S2背斜：位于井田東北部，軸向由北東東向轉(zhuǎn)為北東向，南翼較北翼陡，南翼走向北東，傾向南東，傾角6左右，北翼走向北東，傾向北西，傾角4左右，背斜軸在井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度1300m左右?？傊锏刭|(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單為一類。三、礦井水文地質(zhì)井田為黃土丘陵區(qū)，大局部被中、上更新統(tǒng)黃土覆蓋，只在溝谷中出露少局

5、部基巖。井田內(nèi)無常年性河流，溝谷中多為短暫的季節(jié)性河流或煤礦排水形成的小溪流。一抽水試驗(yàn)及參數(shù)計(jì)算井田西南部CZK4號(hào)孔為水文地質(zhì)勘探孔?？咨?08.12m，終孔于奧陶系灰?guī)r中。抽水分兩個(gè)試驗(yàn)段：第一試驗(yàn)段082m，為下石盒子組和山西組含水層。第二試驗(yàn)段0178m，為下石盒子組、山西組和太原組含水層。參數(shù)計(jì)算采用裘布衣公式和經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算結(jié)果見表;收集到井田外?河?xùn)|煤田柳林勘探區(qū)地質(zhì)勘探最終報(bào)告?中75水文孔抽水試驗(yàn)和26孔注水試驗(yàn)資料見表。抽水試驗(yàn)計(jì)算成果表孔號(hào)試驗(yàn)層位含水層厚度(m)靜止水位(m)降次降深(m)涌水量(L/s)單位涌水量(L/s.m)滲透系數(shù)(M/d)影響半徑(m)CK4P

6、1s11.87875.84135.820.0140.000390.0026318.37P1s+C3t25.47825.52112.050.1700.014110.033023.1675C3t27.57801.71123.630.9850.04120.174226P1s841.0110.0004140.000696二井田主要含水層組1、奧陶系巖溶含水層組奧陶系在井田內(nèi)全部被覆蓋，本區(qū)共施工奧陶系延深孔二個(gè)(CZK4、601)號(hào)鉆孔)，鉆孔揭露最大厚度31.42m，均只打到峰峰組上部石灰?guī)r，巖性主要為深灰色厚層狀石灰?guī)r，據(jù)區(qū)域資料，本區(qū)峰峰組富水性弱。本井田西側(cè)興無煤礦為了解決生產(chǎn)生活用水，于19

7、91年委托呂梁地區(qū)鑿井隊(duì)在礦區(qū)東部施工了三個(gè)水源井，終孔層位均為奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組，巖性主要為厚層狀石灰?guī)r，豹皮狀灰?guī)r、泥灰?guī)r和角礫狀泥灰?guī)r，巖溶裂隙發(fā)育，含水層富水性中等強(qiáng)。其具體情況見下表：水 源 井 特 征 表煤礦水井編號(hào)座標(biāo)井深(m)水位埋深(m)水位標(biāo)高(m)涌水量t/d終孔層位XYZ興無煤礦14140629.1519494185.812854.57342.0053.39801.18968.46O2s24139972.5019494633.20862.00395.6660.75801.25968.46O2s34141577.2119493867.71840.46401.2539.4

8、5801.011348.27O2s綜上所述，本井田奧陶系灰?guī)r含水層水位標(biāo)高為801m左右。2、石炭系太原組巖溶裂隙含水層組井田內(nèi)東北角溝谷中僅局部出露，含水層主要為3層灰?guī)r，灰?guī)r從上至下依次為L(zhǎng)5、L4、L3。鉆孔揭露總平均厚度為21.69m，在曹家山井田、陳莊井田9個(gè)精查孔中有5個(gè)鉆孔遇第一層灰?guī)r即孔漏不返水，其中包括在本井田施工的CZK2、CZK3、CZK10三個(gè)鉆孔。另外CZK4水文孔消耗量增大，其余三孔消耗量無明顯變化。鉆孔中遇到溶孔直徑1520cm，巖溶發(fā)育程度及富水性反映出明顯的垂直分帶性。當(dāng)太原組灰?guī)r標(biāo)高大于800m時(shí)巖溶發(fā)育，鉆孔沖洗液漏失嚴(yán)重不返水。低于800m時(shí)巖溶發(fā)育差，

9、鉆孔無一漏水現(xiàn)象發(fā)生?？梢娞M灰?guī)r巖溶發(fā)育具等高性，同時(shí)表現(xiàn)出等深性，即灰?guī)r距基巖面距離小于100m，鉆孔孔漏，巖溶裂隙發(fā)育，當(dāng)灰?guī)r距基巖面距離大于100m，鉆孔沖洗液消耗量不大，巖溶裂隙不發(fā)育。而與其上覆松散層的厚度無關(guān)。CZK4孔山西組、太原組混合抽水結(jié)果：?jiǎn)挝挥克?.01411L/s.m，水位標(biāo)高825.52m，滲透系數(shù)0.0330m/d，水質(zhì)屬HCO3Mg.Na型，礦化度0.65g/L。3、二疊系山西組砂巖裂隙含水層組井田大面積被覆蓋，僅在井田西南有出露。含水層以中粗粒砂巖為主，平均厚度14.88m。含水層裂隙發(fā)育差，單層厚度小，富水性弱。CZK4孔抽水試驗(yàn)結(jié)果，單位涌水量0.00039L/s.m，水位標(biāo)高875.84m。滲透系數(shù)0.00263m/d，水質(zhì)類型為HCO3SO4Na.Mg型，礦化度0.77g/L。4、二疊系上下石盒子組砂巖含水層組含水層主要為中粗粒砂巖，含水層平均厚度18.08m，溝谷中有小泉點(diǎn)出露，泉流量25m3/d，富水性弱，水質(zhì)屬HCO3SO4Na.Mg型，礦化度0.46g/L。5、第四系、上第三系孔隙含水層組上第三系上新統(tǒng)溝谷中出露較普遍，含水層主要為底礫巖，厚度不穩(wěn)定，單井出水量小于5m3/d，富水性弱。第四系中、上更新統(tǒng)廣泛分布于井田內(nèi)，其含水層補(bǔ)給條件不好，連續(xù)性