浅谈团柏煤矿开采水害防治技术研究论文

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1、浅谈团柏煤矿开采水害防治技术研究论文.freel2，地质储量77.4亿吨。近年随着开拓范围不断扩大，开采深度向下延深，矿区各矿的水文地质条件日益复杂，多种水害类型逐渐显现。因此，矿区防治水任务日趋繁重，防治水工作，特别是奥灰水害防治工作在确保煤炭安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。一、团柏煤矿区域水文地质特点霍州矿区有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奥陶系地层。团柏井田位于霍州矿区的南部，该区断裂十分发育，近东西向、近南北向、北东向和北北东向断层相互切割，小断层密集、陷落柱也很发育，水文地质条件十分复杂。在团柏井田之西有一穿过回坡底井田的地下分水岭。分水岭之西为龙子寺泉域

2、，之东为团柏井田所在的郭庄泉域。郭庄泉是山西第二大岩溶泉，自流量7.19m3/s。北起吕梁馒山、将军山的灰岩补给露头面积约1400km2，主迳流带沿吕梁山东麓自北向南—东南经白龙井田南部于下团柏断层与汾河交汇处泄出。团柏—回坡底井田在郭庄泉排泄区之西，自然对于这一井田，越向东越接近排泄区的部位，奥灰岩溶越发育。危害下组煤开采的是两个含水层，奥灰和K2灰岩。下组煤与奥灰的距离在全国是最薄的，11号煤平均25m，最薄处仅15m，10号煤平均36m。K2灰岩是9号煤顶板，为充水含水层，厚2.75～11.4m。从1996年开始施工下组煤斜井和巷道共发生K2底板突水事故6次，都是在接近K2

3、时，突水量150～380m3/h。二、团柏煤矿面临的主要水害（一）顶板水水害1、2号煤层开采直接充水水源为煤层顶板的下石盒子组（K9、K8）砂岩裂隙含水层，但由于该含水层富水性较弱，因此，对煤层开采不会造成影响。在某些块段构造的向斜轴部附近水量可能相对集中，但一般水量有限，采取一定的防治水措施的情况下也不会形成水害事故。K2太灰含水层是该煤层直接充水水源，煤层开采将完全揭露该含水层，由于该含水层水量相对丰富，对煤层开采将会造成大的影响，因此，在回采中必须采取物探、钻探和适当的防治水工程等措施，减少其对回采期间的影响，以保证煤层安全回采。但经过首采区开采对其揭露疏放后水量有所减少，

4、开采过程中影响也相对减少。（二）煤层底板水水害底板水主要为K2太灰水和O2奥灰水。近5年要回采的1号煤层底板最低标高为+520m，要回采的2号煤层底板最低标高为+475m，而K2太灰含水层水位标高为480m，O2奥灰含水层水位标高为520m左右，因此，1、2号煤层相对这两个含水层基本不带压，再加上中间有小隔水层的存在，对开采也基本不受影响。O2含水层是下组煤开采防治的重点。9、10、11号煤层存在严重带压开采现象，所以，采掘中在充分利用本溪组有效隔水层的同时，必须采取一定的带压开采措施，预防或减少水害事故的发生。团柏井田生产和废弃小煤窑较多，据不完全统计有110多个，由于小煤窑边

5、界不清，在采掘工程中很可能揭露小煤窑发生老窑突水，因此，小煤窑的边界控制也是防治水非常重要的工作。总的来看，上组煤开采水文地质条件比较简单，开采过程中形成水害的可能性不大。由于下组煤位于K2含水层和O2含水层之间，为带压开采，且煤层底板有效隔水层厚度很薄，矿井水文地质条件复杂，因此，下组煤开采防治水工作严峻，开采过程中要做好采取充分的防治水技术措施，以防发生重大水害事故。三、团柏煤矿开采水害防治措施在总结以往煤矿突水淹井事故经验的基础上，团柏煤矿的水害防治采取以防为主，供、疏、堵相结合的合理方针，重点做好下组煤开采防治水工作。（一）完善矿井水文地质观测系统团柏矿区防治水害必须从加

6、强水文地质工作，查清矿区水文地质条件入手，建立和完善矿区主要含水层地下水动态观测系统。主要要做的工作如下：通过井田水质动态分析研究井田各含水层矿化度的变化，可以间接推断各含水层的自然补给条件；提前探测富水区域，做好水文地质预测预报；运用瞬变电磁法对含水断层陷落柱位置精确定位；红外测温法直观了解井下岩层含水状况；超前钻探预测地层水文地质条件；用水化学分析法可有效预测地层不同区域水文地质条件变化。团柏井田下组煤开采来看，越向东开采水文地质条件越复杂：奥灰强富水；必须疏干的K2灰岩条件也复杂，水位与奥灰相同，存在奥灰补给通道，水量大（11-0单孔涌水量105m3/h）。因此在中、东部开

7、采下组煤之前，应先进行专门水文地质勘探，勘探主要解决的问题：奥灰富水性；K2疏干水量和受补通道；底板保护性能；安全评价；安全开采技术方法与布局。（二）发展“突水”预测预报技术实现突水预测预报的可视化和适时化，推进矿井防治水信息系统集成。团柏煤矿的防治水工作的重点放在下组煤开采上，采用综合物探、化探和钻探等到手段，查明陷落柱、断层和裂隙密集等地质“异常体”，以及封闭不良钻孔。并采用留设防水煤柱或底板加固等到手段对地质异常体进行改造，做到采煤工作面底板不出水或不出大水，以节约排水费用