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1、东庞矿地热成因探讨第27卷第5期煤炭科学技术1999年5月:.耥..:,!耥尚:l邢台矿业(集团)有限责任公司谢宏摘要从地质资料及有关其他资料进行分析,殊性影响,地下水活动对温度场有扰乱.关键词地温地下水活动基岩面埋藏条件—■/—_,1概况东庞矿1983年投产,目前开采深度580Ill,近年来～480m水平北大巷掘进过程中,出现地温异常现象,掘进面温度最高达28℃.11地质与水文地质条件东庞矿区位于新华夏系太行山隆起带东沿,竹壁至邢台"S,'型构造之中段.所处构造位置决定了本区的构造特征:即断层褶皱皆有,但以断裂为主的地堑式构造.按岩层产状及构造情况,区内分
2、为3个构造区段:南部单斜区,中部断裂带和北部认为东鹿矿温度场主要受基岩面埋藏条件的特成波曲区.中部断裂带有8条断层,其中落差大于30Ill的有5条.这组断裂带在地质构造和水文地质方面起重要控制作用.断裂带内地层断褶错综复杂,羽状断裂发育,岩层较为破碎,沿裂隙奥陶系石灰岩岩溶现象较为严重.北部波曲区向,背斜彼此平行相间排列,并伴有断层.白西向东依次排列有北程向斜,表善背斜和寺上向斜.表善背斜为区内骨干构造,为多条断层所切割.第三系隔水层阻止了大气降水和第四系卵石层水向煤系地层的直接补给.第三系底部卵石层与煤系地层不整合接触,煤系各古水层在西部露头处接1.25,
3、取安全因数=12,可得工作面合理工作阻力为P=P+kik=492×1.25×1.2=738kN/架(2)支架工作阻力分布规律确定法.统计观测结果表明,7177工作面支架阻力分布服从正态分布,其工作面实测工作阻力均值为386.8kN/架,均方差为174kN/架,可得合理工作阻力为P=+2a=386.8+2×174=734.8kN/槊综上,可确定7177高档放顶煤工作面的合理工作阻力为738kN/架.而ZWM网格支架额定工作阻力为l800kN/架,说明zwM网格支架设计强度富裕量较大,重点应加强支护质量,提高支架■{初撑力及工作阻力利用率.4主要结论和建议(1)
4、实测表明,高档放顶煤工作面有周期来压现象,工作面支架载荷不大,但工作面矿压显现明显,因此应根据初敬来压和周期来压规律,采取相应措施,保证在来压期间工作面的安全正常回采.(2)确保支柱质量,使支架达到额定初撑力,这是增强围岩控制和支架稳定性最基本的重要措施,同时要控制好支柱顶粱位置,相对关系和位态,防止支柱迎山角不够,支架歪斜,顶粱窜位等,并要防止支柱插底.(3)zwM支架有足够的设计强度,主要是支架的结构要与顶板和煤层条件相适应,保证支架质352第27卷第5期煤炭科学技术1999年5月受本层的正常补给.区内基岩风化带可阻缓第三系卵石层地下水向煤系各含水层的补
5、给.奥陶系灰岩在勘探区内假整合于甍幕地层之下,只有在断层作用下,才可能补给煤幕各含水层.煤系各含水层间均有稳定的隔水层,在正常情况下,地下水在本层内自西向东流动,在东部边界处分别向断层线以东的各有关含水层排泄.断层带含水性弱,导水性差.1.2矿区地温特性"东庞矿勘探精查地质报告"提供了东庞勘探区500m深地温等值线图(图1).从等温线可以图1东庞矿勘探区500m深地温菩值鳗看出,本区北部地温显着增高,在相同深度上较之南部高lO℃以上,南程村向西北至前震旦系地层处的北西向条带为高温核部,处在28℃地温等值线以内.目前出现高温现象的一480IT1水平北太巷火药库
6、一带正处在高温核部."东庞矿勘探精查地质报告"指出:本区西北部为含水性很弱的前震旦系变质岩,补给条件差,地下水径流条件不佳.这与地下水与地温成反比的一般规律相吻合.1.3"三带"情况地壳从地表往深部依次分为:外热带,恒温带,内热带,河北地区恒温带情况见表l:裹1河北地区恒温带数据恒温带深度一般为l5～30IT1,恒温带温度随着纬度增加而递减.邢台地区无直接观测资料.年恒温带的温度用如下经验公式估算Q=Q1.6--32+0.2±0.006H式中Q1.6～32——深度1.6～3.2IT1的多年平均温度,l2℃H--相对高程,IT1.年恒温带的深度按邢台地区气温变
7、化影响深度(1.7m)的2O倍估算,约为34m.2影响区域地温场的主要因素及分析局部地段的温度异常,存在几种可能的致热因素:地下热水活动,煤系地层放射性元素含量高,岩浆活动及断裂活动,基岩面埋藏条件的特殊性.21地下水活动对温度场的扰乱,,,,,量和工作的稳定性.从有利于顶板管理和放煤效果考虑.顶板较硬的宜选用顶粱较长的架型,顶煤较软易片帮抽顶的宜选用顶粱短的架壅.实践表明类似7177高放面条件的,宜选用较短梁的掩护式支架为宜.且要提高ZWM阿格支架稳定性.(4)针对高放工作面管理的特点,在支护上应采取"支,护,控,稳"兼顾.以"护,控"为主的原则,掌握了高
8、档放顶煤工作面的顶板结构和支架围岩关系,选择合适的架
