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1、铁北煤矿左部工作面松软砂岩含水层充水因素及开采情况研究【摘要】扎赛诺尔矿区铁北煤矿煤系地层属典型的“三软”地层，煤层顶板松软砂岩含水层具有一定流动性，极易造成井下溃水、溃砂，且顶板砂岩水随着回采涌入采空区乃至采煤工作面，因煤水混流使采煤作业环境恶化，甚至危及采区安全，造成经济损失。【关键词】含水层；富水性；涌水量一、水文地质条件(1)左部首采工作面地质采矿条件。新一采区左部为新采区，左部以第七勘探线为界，右部以新一采区轨道下山和新二采区轨道下山为界，平均走向长2075m,倾斜宽2250m,面积0.0467km2,煤层
2、倾角4。〜7。之间，首采工作面于2006年形成，2008年工作面安装完毕。首采工作面走向长1965m,倾斜宽165m,面积324225in2,工作面上、下巷倾角2。,工作面上部标高+333.7m.下部标髙315.7m。(2)左部水文地质条件。在左部区112a煤层之上共有5个含水层，由下至上分别为一含、二含、三含、四含、五含。第一，含水层。一是第一含水层。位于112a煤层之上，是距离煤层最近的含水层。一含岩性为砂砾、中、粗砂岩，胶结松散，厚度10.0m〜17.7m□抽水试验结果：该层富水性较强，单位涌水量0.281/s
3、•m〜1.121/s•m,渗透系数2.47m/d〜9.4m/d,属强富水含水层。二是第二含水层。全区发育，形态较稳定，含水层岩性主要为中砂岩、粗砂岩和砂砾岩，埋深96.3m〜276.0m,厚度5.4m〜22.0m,平均厚度13m,厚度变化较大,抽水试验结果：单位涌水量0.711/s•m〜0.781/s•m,渗透系数3.5m/d〜5.7m/d。二含是整个矿区中赋存相对稳定、富水性相对较强的含水层。三是第三含水层。全区发育，形态基本稳定，整体厚度变化不大。岩性主要为中、粗砂岩和砂砾岩，埋深87.Om〜266.Om,厚度2
4、.5m〜15.00m,平均5.Om,单位涌水量0.551/s•m〜0.91/s•m,渗透系数6.78m/d〜7.13m/do四是四含水层。全区发育，基本形态稳定。岩性主要为细砂岩一中砂岩、埋深85•加〜255.7m,厚度2.2m〜10.0m,平均厚度6.0m。五是第五含水层。全区发育，形态不稳定，起伏较大。岩性主要为细砂岩〜中砂岩，埋深68.4m〜241.Om,厚度2.9m〜12.4m,平均厚度7.Om。在75-34号孔附近与第三、四含水层合并为一层，合并层厚度较大。第二，含水层之间水力联系分析。第一与第二含水层：隔
5、水层岩性为泥岩和砂质泥岩，大部分地段该层形态稳定、均匀、厚度较大，水力联系不密切。79-36号孔附近两个含水层合并为一层，在此处发生了水力联系。第二与第三含水层：隔水层岩性为砂质泥岩，该层全区广泛发育，分布稳定，厚度14.0m左右，水力联系不密切。第三与第四含水层：隔水层岩性为泥岩和砂质泥岩。该层分布较稳定，水力联系不密切。79-36、79-41号孔附近两者合层，发生水力联系。第四与第五含水层：隔水层岩性为泥岩。该层分布稳定，厚度较大，两含水层水力联系不密切。75-34号孔附近两者合层，发生了水力联系。二、开采期间涌
6、水量变化规律左部首采工作面开采期间，涌水量25m3/h〜100m3/h,平均64m3/ho该面于2010年8月19日正式试采，推进至8月25日时，涌水量达30m3/h,当推进至19m（8月290）时，工作面涌水量达70m3/h,30m时（9月2日），工作面涌水量达到90m3/h,持续推进至83m（9月19日）时，涌水量减少至20m3/h,疏水钻孔涌水量530m3/h〜795m3/h,平均587m3/ho放水量在工作面推进至300m时，达到795m3/h,随后，稳定在550m3/h左右，直至工作面回采结束。三、首采工作
7、面开采情况分析左部首采工作面采髙3.2m,根据覆岩破坏发育高度预计，采高3.2m的条件下，垮落带和导水裂缝带发育高度7.67m和25.4m。疏水钻孔揭露的首采工作面顶煤与顶板隔水层厚度之和22.92m〜35.57m,顶板隔水层厚度大于导水裂缝带发育咼度，在工作面初次来压时，涌水量达到90m3/h,在开米初期，水位上升速度较快，随后水位呈缓慢上升趋势，从水位变化规律来看，采动影响并未波及到一含。进一步分析长观孔水位变化规律，从放水量和水位变化规律对应关系分析，在放水量从575m3/h突然增大到795m3/h后，一含水位
8、从上升变为下降，之后，放水量减小，一含水位在平稳一段时间后，仍呈上升趋势，这进一步表明，一含水水位变化主要受放水影响，采动影响对一含的影响小。二含与一含水位变化呈同步趋势，也表明二含与一含在首采工作面水力联系密切。四、结论铁北煤矿左部II2a煤层上部赋存有多个含水层均属强富水含水层，它们对工作面的安全生产构成了威胁，其中一含、二含是影响工作面安
