国庄8101堵水设计2

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1、国庄煤矿1970年建井，1975年投产，设计能力45万吨/年，年最高产量103万吨/年。1995年，原南高余矿并入国庄矿，现有-70m、-80m、_210m三个生产水平，2002年产量60万吨，共有职工家属万余人。国庄井田位于肥城煤田西南端，东、南以F7断层与白庄矿、平阴矿为界，西北以F25和F3断层与查庄矿、马坊矿为界，西南以人为技术边界与隆庄矿为界，面积8.2Km2。主要含煤地层为二叠系山西组和石炭系太原群，目前上组煤（山西组煤层）己开采完毕，主要开采受水威胁的下组煤。该矿井水文地质条件极为复杂，下组煤开采受四灰、五灰、奥灰含水层的严重威胁。井田东、南边界F7断层组使井田内各含水层

2、与断层对盘奥灰直接对口接触，接受奥灰水的补给。在井田范围内，断层十分发育，较大断层及相交部位各含水层之间有密切的水力联系。1993年元月50,-210m北大巷沿七层掘进时，曾发生32970m3/h的特大型突水淹井事故。一、水文地质概况本井田为一独立的水文地质单元。其基本轮廓为三面阻水，一面进水的“n”形边界条件。井田西南边界为浅部隐蔽露头区，由于第四系底部粘土层隔水性良好，而且灰岩风化严重，溶洞、裂隙多被粘土所充填，第四系水与基岩含水层无水力联系，为一阻水边界；西北和北部边界为F3断层，落差30〜90m,对盘下降，切断了四灰与五灰含水层之间的水力耳关系，查庄矿和聊城矿的开采实践亦证明是

3、一阻水边界；东南边界为F7断层组，造成井田内各含水层与对盘奥灰强含水层对口接触，为一导进水补给边界（图1）。矿井的构造形态为一倾伏似船形向斜构造，井田内断层发育，落差大于30m的大型断层有7条，延展长度均在1000m以上，落差在10〜30m断层现己揭露18条之多，影响着井田的采区合理划分和巷道布置，同时使井田的水文地质条件复杂化。井田内主要含水层有：第四系砂及砂礓含水层，山西组砂岩含水层、太原群石灰岩含水层、本溪群徐家庄灰岩（五灰）及奥陶系灰岩含水层。其中第四系砂及砂礓层、太原群第一、第二层石灰岩含水层对矿井充水影响不大。严重威胁下组煤开采的含水层为：太原群第四层石灰岩、本溪群徐家庄石

4、灰岩和奥陶系石灰岩强含水层（图2）1、四灰含水层：厚4.54〜7.80m，平均5.94m，为8层煤直接顶板，上距7层煤19.19m，岩溶裂隙发育，通过F7断层组接受奥灰水补给，水文地质条件较复杂。据其复杂程度大致分为五个不同的水文地质块段。第一、第二块段水文地质条件极复杂，煤层储量列为表外。第三块段水文地质条件简单，易于治理。第四块段水文地质条件复杂，四灰通过F7-1断层接受奥灰水补给。该块段煤层储量大，是矿井生产的主要区域，也是四灰水治理的重点。第五块段四灰水文地质条件较简单。2、五灰（徐家庄灰岩）：厚6.5〜8.0m，平均7.5m，上距煤8平均32.0m，下距奥灰平均10.2m。五

5、灰质纯致密，岩溶裂隙发育，q=0.112〜16.12L/S，因断层的影响与奥灰水力联系密切，是威胁煤层开采的主要含水层。3、奥陶系石灰岩含水层：厚800m左右，地表广泛出露，直接接受大气降水补给，含水丰富，动水量达2.8X104m3/h,是五灰、四灰的水源层。原始水位+60m左右，由于近几年大气降水偏少，工农业取水量增加，水位普遍下降。现在正常水位-5m左右，是威胁煤层开采的主要含水层。二、突水经过及采取措施国庄煤矿8101工作面位于8100轨道上山及8100皮带机巷西南侧，西至8100总回风巷保护煤柱，南至断层防水煤柱，东至GF12h断层防水煤柱。工作面走向长370m,倾斜宽27〜1

6、40m，平均101.5m，可采储量9.72万吨。工作面标高-169.1〜-187.8m。该面为严重受水威胁工作面，水文地质条件复杂。回采前采取了以下措施：（1）、按照集团公司的有关规定，对该面进行了底板五灰注浆改造。共施工注浆孔51个/2851.5m，钻孔水量为0〜190m3/h，平均71.6m3/h,共注入水泥1845.8吨，粘土2739.3吨，平均每孔注干料90吨。无论是钻孔密度还是注浆量，与相邻工作面相比都是较大的；（2）、该面回采过程中，采取了放水降压开采措施，先后打开3个放水孔，放水量109m:i/h，减小了水压对工作面底板的作用；（3）对顶板四灰按规定进行了人工强制放顶，减

7、少矿压对底板的破坏作用；（4）施工了专门泄水巷，确保泄水路线畅通。2002年12月19日6时10分，当8101工作面推采至100米时，靠近循环溜头25〜30m处突遇一条落差1.8米的正断层，断层走向与工作面基本平行，之后发现溜头以下24米〜27米范围内底板出水，水量为45m:i/h（标高-173m）。出水后，集团公司及国庄矿有关领导立即赶赴现场，研宄采取了以下措施：（1）工作面立即停止生产；（2）采取打木垛（共打18个）控制底板；（3）安排加强