煤矿回采工作面防治水安全技术措施.doc
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煤矿回采工作面防治水安全技术措施
一、概况
24207工作面是北二采区4#煤第三个工作面。该工作面水文地质条件较复杂,工作面带压回采,4#煤层底板标高360—450米,太灰水静水位标高780米,最大带压4.2MPa;奥灰水静水位标高800米,最大带压4.4MPa。太灰水突水系数最小为0.43,远大于临界突水系数值0.06,但太灰岩岩溶发育不均匀;奥灰水突水系数为0.031,属相对安全区。 遇有大的断层及陷落柱时,必须坚持“有掘必探、先探后掘”的防治水原则,谨防构造导水。现在的24207尾巷(将来的24208工作面的轨道巷)几次突水表明该区域存在导水构造,导通了太灰水,出水点涌水量现在为8m3/h左右,对本工作面影响很大。回采中必须坚持“预测预报,先治后采”的原则,完善工作面排水系统,以防突水事故的发生。
二、水情水害分析及防治措施
1、地质构造
由于工作面带压开采,局部顶板淋滴水现象严重。胶带巷一横贯前345米处揭露一陷落柱(E34)、轨道巷轨9#点前291米处揭露一陷落柱(E40)。要求抽采公司应特别对陷落柱(E34、E40)进行钻探验证,查明该构造是否导水,防止突水事故的发生。并且队组在回采中过程中坚持“预测预报,先治后采”的防治水原则。(已出设计)
2、太原组灰岩岩溶
石炭系上统太原组灰岩含水层在井田以东大沟谷中零星出露,由L1~L5等灰岩构成主要含水层,平均厚度20.94m,本组灰岩厚度不大,出露范围小,岩溶裂隙一般不发育,富水性较弱且差异性大。单位涌水量0.00064~0.014L/s· m,渗透系数0.0028~0.02784m/d,水位标高在+780m左右。
虽然太灰岩富水性较弱,根据附近钻孔资料分析,太灰水平均隔水层厚度在20.6米,根据突水系数评价法分析
其中:T—突水系数,MPa/m;
M—底板隔水层厚度,m;
P—隔水层底板承受水压,MPa;
Cp—矿压破坏带深度,m。
其中工作面最大水压Pmax=780-370=410米,水头压力=4.10(Mpa)
工作面最小水压Pmin=780-450=330米,水头压力=3.30(Mpa)
M=20.6米;当Cp=17.6米,Pmax=1.37,Pmin=1.1,都远大于突水系数临界值0.06。
由此可知,该工作面底板太灰水突水系数远大于临界值,为此在工作面回采前,要求钻探队每隔50米对工作面底板,进行钻探验证,查明底板底板的富水性,防止突水事故的发生。(出设计)抽采公司根据设计要求进行钻探。
3、中奥陶统石灰岩水害分析
奥陶系中统由下马家沟组、上马家沟组和峰峰组组成。岩性以灰岩为主,次为泥灰岩、角砾状泥灰岩及巨厚层石膏。在井田以东煤系外围大面积出露,井田内地层呈单斜构造,向西埋深逐渐增大。单位涌水量1.02L/s.m,渗透系数3.89m/d,水位标高为+800 m。据勘查资料,峰峰组富水性极不均匀,浅埋区强于深埋区,相差悬殊。上马家沟组岩溶发育,富水性强,基本不受埋深的影响。
虽然奥陶系灰岩富水性较强,根据附近钻孔资料分析,该工作面距奥灰层142米,根据突水系数评价法分析
其中:T—突水系数,MPa/m;
M—底板隔水层厚度,m;
P—隔水层底板承受水压,MPa;
Cp—矿压破坏带深度,m。
其中工作面最大水压Pmax=800-370=430米,水头压力=4.30(Mpa)
工作面最小水压Pmin=800-450=350米,水头压力=3.50(Mpa)
M=142米;当Cp=17.6米, P13565 max=0.035,Pmin=0.028,都小于突水系数临界值0.06,属相对安全区。但是遇构造及陷落柱时,可能导通奥灰含水层,工作面在掘进过程中已揭露了两个陷落柱(E34、E40)
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