新查庄矿煤层底板承压水主要防治方法

《新查庄矿煤层底板承压水主要防治方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、新查庄矿煤层底板承压水主要防治方法张建刘春国高天顺（山东新查庄矿业有限责任公司，山东肥城271612）摘要山东新查庄矿业有限责任公司是水文地质条件极复杂型矿井，下组煤开采过程中受底板承压水威胁严重，利用底板注浆改造，实施疏水降压等技术措施保证了工作面的安全回采。关键词承压水受水威胁注浆改造疏水降压安全回采1.概况山东新查庄矿业有限责任公司隶属山东鲁中能源集团有限公司，其前身为肥城矿业集团有限责任公司查庄煤矿。新查庄公司下组煤水文地质类型为极复杂型，煤层开采过程中受底板承压水威胁十分严重。自1979年开采下组煤以来共发生底板

2、突水量大于30m3/h的29次，突水量大于300m3/h的7次。其中2006年1月14日，7905工作面回采过程中遇到落差3.6m的断层发生的底板奥灰突水，突水量达1430m3/h，造成工作面被淹，矿井停产，经济损失巨大。因此，搞好矿井底板承压水防治工作是新查公司保障安全生产的首要任务。2.矿井的水文地质特征2.1地质构造新查庄井田东、西、北三面被断层包围，总体为一向北倾斜的单斜构造。井田内断层较多且十分发育，边界断层落差一般大于40m。区内大中型断层落差一般在20～40m，采区内3.0m以下的小断层极为发育，其中落差大于

3、20m断层有30条。6由于断裂构造十分发育，造成主要含水层水力联系密切，断裂构造是奥灰补给五灰含水层的主要通道。2.2含水层本井田主要影响煤层开采的为本溪群五层石灰岩、奥陶系石灰岩。第五层石灰岩（五灰）：厚5.5～10.58m，平均8.7m，上距8煤层22.5～43.18m，平均32～34m；距9煤层16.9～33.02m，平均24m；上距10煤层14～37m，一般16～20m；下距奥灰1.41～14.54m，平均10m左右，为灰色质纯致密厚层状细粒结晶灰岩，岩溶裂隙发育，富水性较强。由于五灰和奥灰间距小，受断裂构造发育的

4、影响，水力联系十分密切，为煤系底盘主要含水层。随着开采标高的降低，矿压对底板破坏深度加大，在综合因素影响下更易发生底板突水，直接威胁着下组煤7、8、9、10煤层的开采。奥陶系石灰岩（奥灰）：为煤系地层底盘强含水层，厚约800m，岩溶发育不均匀，具有成层性。由于地表出露广泛，直接接受大气降水的补给，动水量十分丰富，平均为2.8万m3/h，由于构造作用，局部区域奥灰水与五灰水存在水力联系，以水平或垂直方式补给五灰。奥灰是威胁下组煤开采的主要含水层。2.3隔水层井田内隔水层有第四系含砂礓的粘土层、石盒子组粉砂岩及煤系下部粘土岩等

5、。6由于受采动影响，矿山压力对煤层底板隔水层具有一定的破坏作用，在构造薄弱地段，地下水则更易克服岩层结构面的阻力，使水压直接作用于煤层底板，更容易造成底鼓而出水。因此，根据矿区的实践证明，开采下组煤尤其是8、9、10煤层，注浆加固煤层底板，改变承压含水层的富水性，增加隔水层厚度是防治五灰、奥灰的最重要的方法。2.4各含水层间的水力联系主要含水层五灰、奥灰之间的水力联系密切。2003年11月27日，8500残采巷揭露一条落差3.0m的断层后，底板滞后出水，最大出水量706m3/h，稳定出水量683m3/h，由于该地点水文地质

6、条件复杂，虽然堵水取得一定的效果，目前仍有56m3/h的残流水。出水后相距780m地面奥灰观测孔96水1水位下降。1996年西部矿区联合放水试验时，井下奥灰孔投放碘试剂，相距80m的五灰观4孔9小时后接收到试剂。2006年1月14日7905出水后，相距3100m的地面奥灰孔96水1水位最大降深0.8m，相距760m的WG-15五灰水位最大降深4.0m，相距1160m的WG-14五灰水位最大降深5.1m，相距1160m的WG-12五灰水位最大降深1.5m，通过五灰、奥灰水位变化进一步证明五灰、奥灰含水层之间水力联系密切。综合

7、上述可以看出：五灰、奥灰含水层在井田局部块段二者联系密切。由于五灰、奥灰含水层之间间距较小，加之井田内地质构造复杂，大小断层发育，在断裂构造复杂地段，五灰、奥灰含水层对口接触，可直接发生水力联系，防治水的治理难度进一步增大。3.矿井水害防治途径新查庄井田直接影响煤层开采的主要是五灰、奥灰含水层。针对五灰的水文地质条件，新查庄公司6的防治水专业科技工作者经过几十的努力探索，在虚心学习、借鉴国内、外先进技术和方法的基础上，不断改进和提高，逐步形成了独具特色的对薄层灰岩含水层注浆改造技术。新查庄公司结合华北型煤田水文地质特征，研

8、究发展了大面积注浆改造薄层灰岩防止奥灰水突出的综合治水技术，形成了一套将工作面下伏含水层改造为阻隔水层的技术方法，配套完善了粘土水泥浆注浆改造工艺系统，完成了由防到治、由被动变主动的根本性转变，取得了良好效果。对于奥灰的防治，以前虽然也做了不少工作，初步开展了一些奥灰突水机理、奥灰水防治等方面的科学研究