综采放顶煤工作面顶板涌水防治方案

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1、综采放顶煤工作面顶板涌水防治方案大佛寺煤矿位于陕西彬县境内，主采侏罗系下统延安组煤系地层4煤。井田范围内4煤平均厚度11.65m，采媒方法多为综放开采，矿井涌水方式以顶板充水为主，直接或间接参与矿井充水的含水层有：延安组煤系地层裂隙承压含水层、直罗组裂隙承压含水层、洛河宜君组裂隙承压含水层等。在回采40106工作面和40108工作面过程中，顶板以上裂隙承压水多次导入工作面，造成工作面涌水突然增大，涌水量一般在90〜120m3/h，最大涌水量达170m3/h，对矿井生产、运输系统等造成较大影响。为做好顶板涌水防治工作，采取合理、有效的安全技术措施，有必要开

2、展工作面顶板涌水机理分析及治理手段研究，现以40108工作面为例。一、工作面概况40108工作面位于大佛寺煤矿401采区东翼，北部为40106工作面采空区，南部、东部为未开采煤体，西部为采区大巷保护煤柱。工作面走向长1917m,可采长度1767m,倾向宽180m，煤层倾角3〜5°，最大倾角9°，煤层厚度10.1〜13.6m,平均11.5m,容重1.39t/m3,煤体弱含水，节理裂隙发育，煤层顶板多为泥岩、砂泥岩互层。40108工作面采用走向长臂后退式综采放顶煤法，全部垮落法管理顶板。采煤机为MG5⑻/1330_WD型，割煤高度3.4m,割煤方式为双滚筒双

3、向割煤，进刀方式为工作面两端斜切割三角煤进刀，割一刀0.8m,放煤支架为ZH⑻00/24/36型，采用多轮分段、顺序放顶煤的方式放煤，平均放煤高度6.5m，采放比1:1.912，放煤步距1.6m，周期性来压步距25〜33m(现场经验值)。二、工作面涌水特征分析1、涌水观测情况40108工作面冋采前1100m过程中，涌水量比较稳定，基本保持在7〜10m3/h，但在冋采至1130m和1256m时，涌水量两度增大，最大涌水量达90m3/h。据观测，涌水点均位于工作面中后部，涌水过程中伴有不同程度的顶板淋水现象，涌水始末工作面都存在顶板压力增大，个别支架被压死现

4、象，且涌水期间采面分别推采了27m和29m,随后工作面涌水恢复正常，实测涌水量数据见下表：表244)108工作面涌水量观测数据Tab.2Inflowobservationsof4()108coalface序号滿水时间/h推采距离/m各测点涌水毎:大小17.18至7.24271130in62in3/li1135m70n?/li1140in90m'/h1144m62m1/h1149m1152m56m3/h50n?/h1157m41in5/h28.II至8.20291256m67in3/li1260in70in'/li1262m74rn3/li1264in90

5、m3/h1268m83n?/hI272m76m3/h1275in78m'/h1279m1285m60m3/li35n?/h2、涌水水源分析40108工作面回采前，曾利用直流电法技术探查了顶板向上100m范围内含水层的富水特征，并根据勘探成果，在工作而两顺槽对富水性较强的区域实施了探放水作业，放水孔垂深58〜80m，终孔层位为直罗组。由于原生裂隙发育状况不同，各放水孔的出水量也不一致。其中，切眼向外1230m处施工的探放水孔T6水量最大，出水点垂深58m，位于直罗组底部，最大出水量10〜12m3/h，水质检测成果见表3。另有“两带”观测孔T3,T4和3#补

6、勘孔位于40108工作面涌水段附近，这些钻孔分别进行了Kll+Kly,Kll,J2y层段的抽水试验及水质检测。现将40108工作面涌水水质检测成果与各含水地层水质进行对比，详见下表：表340108工作面涌水水质对比Tab.3Waterqualityanalysisof40108coalface取样地点含水层賴取样时间K主要阴阳离子含量/（mg*矿化度/(mg*L*1)4Ca2*Mg2*ClSO；'IICO；两带孔73尺1Wly2011-07-20105.516.617.019.70102.1215.6497.7两带孔r4Ku+人、2011-08/-295

7、9.6824.025.26.51067.09248.8441.03'补勘孔人n2011-05-05162.94.693.7924.97125.595.03502.3补勘孔2011-05-05104632.817.51210336.7416.73082探放水孔r6Jit2011-08-24392.33.312.00269.6164.2358.41208采面水样

8、2011-07-21741.19.097.08787.2149.4460.52170采而水样2■2011-08-14884.43.600.73802.1243.7564.92464根据以上资料对比分

9、析，采面涌水水质类型为Cl一HC03—Na型，与延安组（J2y）、直罗组（J2z