煤层滑覆顶板水文地质工程地质特征.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2O卷第1期煤田地质与勘探1992年2月煤层滑覆顶板水文地质工程地质特征牛志刑(河南煤田地质局郑州450007)蔫蔓豫西诸煤田主采煤层二煤层顶板非原生顶板，而是滑动搀跫的槽衰傩。其由下雨生再盐为断层带破碎带，裂隙带。它的水文地质条件简单，但工程地质条件复杂。岩石破碎，力学强度指标较低，画采中顶饭易管理。按其稳定性可分为较稳定的、不稳定甜和极不稳定的三类沮以后两类为主澍这些顶板管理的基本措旌是短工作面，小控顶巨，快速推进，及时放顶，正常镀环+不放大炮。关t调推爱构造；顶板分类I顶板管理I拾软顶板}水文地质条件，

2、中国舶书瓷科舟类法分类号TD327．22滑动构造在豫西诸多煤田内发育，其特煤线等(、Pi)。点是；断层面倾角平缓(一般5～20。)，基本本区盖层构造以断裂为主，l由Ⅳ向、稳定在主采煤层(二煤)顶板附近，构成大面NW向和牍层三组组成。断裂的派生帮皱次积滑动构造破碎带顶板。如登封煤田都城井之。滑动构造杂乱无章，其下部符合上述扮造田二，煤分布面积为30km2，而滑动构造的特点压煤面积就达27km。}荣巩煤田计河井田的2破碎顶板岩石构成殛袖理力学性蠢滑动构造压煤面积更大，占井田面积的94。据野外辄钻探资料t在精面之上有数m·：在多年勘探、科研资料的基础上，本文仅至数

3、十m(最大达100m以上)I挎破碎带I滑对豫西芦店滑动构造破碎顶板的水文地质工面以下煤层、岩层完整性较好。顶板破碎带在程地质特征及顶板管理问题作H讨论。垂向上(由下往上)可分兰带，即断屡带一破碎带一裂隙带。l地质概况2．1断层带芦店滑动构造区位于河南登封、密县境该带厚0，45～31．72m，变化较大且具内，面积约264km。其外围山区由中、上寒武有由浅部向深部减小的趋势。岩性以砂岩、砂统(石灰岩、白云质灰岩和白云岩)组成，区内质泥岩与泥岩的断层角砾岩、断层泥为主，戚依次出露有马家沟组(厚层石灰岩)、本溪组分和颜色复杂，极其橙散。裂隙十分发育，硬(铝土质页岩夹

4、山西式铁矿)和太原组(燧石度低，锤击易碎，岩石单向抗压强度一般为灰岩、砂岩、泥岩等)．滑体表部为二叠系石千39．23MPa，比正常岩石吸水性强。从朝阳沟峰组和三叠系刘家沟组(红色砂岩)、和尚组矿和郜城井田采样试验看，该带岩石泥化现(紫红色砂质泥岩夹细砂岩)；局部有第三纪象明显。泥灰岩、砾岩}部分红色砂岩被第四系覆盖。2．2破碎带根据钻孔揭露的深部资料，有平顶山砂岩位于断层带之上。岩石虽在滑动过程中()和上、下石盒子组砂岩、砂质泥岩、泥岩、受牵引而破碎，但仍保持原岩的特妊。裂蹿l此维普资讯http://www.cqvip.com·48·煤田地质与勘探第2O卷较

5、发育，岩石单向抗压强度一般为39．23～均系破碎的斜交的顶板岩体。在煤层开采过58．84MPa。厚度4．66～112．5m，一般厚35程中它能随放顶而下落。m，变化规律不明显。依据正常岩石分类方法，结合勘探阶段2．3裂隙带的具体情况，以二煤层破碎顶板的岩石质量位于破碎带之上。岩石基本正常，受构造指标(RQD)为主，参考岩石的单向抗压强度影响裂隙较发育，局部有滑面与擦痕，单向抗值、岩心采取率、岩石破碎(构造裂隙发育)程压强度78．45MPa，一般厚10多m。度及其它特征，采用四分法将破碎顶板划分为I类(较稳定的)、Ⅲ类(不稳定的)和N类3煤层破碎顶板水文地质特

6、征(极不稳定的)三种类型(表2)。穿过本区破碎带的200余眼钻孔．在施寰1芦店矿区生产矿井攥扈】I扳情况调壹统计寰工中的冲洗藏消耗量均很小，仅个别孔(如郜矿井岩性捕术量壹集来压(m3／h)时间(d)城井田一12801孔)瞬间漏失严重，也只限于朝阳淘小砂质混岩5～B丰支架3～5浅部风化裂隙发育带。郜城井田二煤顶板破夹细砂岩碎带的抽水资料，显示其含水性微弱，单位涌养钱池矿紫红色泥岩一般25～80木支槊2～3古砾石最大400水量<0．0005L／(s·m)。水位恢复时闻远王棒矿泥岩、7远大于抽水时间，反映流场的导水和补给条砂质泥岩～8本支架5～7件较差。对比两次抽

7、水结果，可见柑造岩顶板灰．红色李堂矿提岩古不大木支架5富永性略好子正常顶板。根据具破碎顶板的绿色移～7岩砾石生产矿井调查资料(表1)，亦说明本区构造甘砦矿砂质泥岩不太木支架5～7破碎硬板矿井的涌水量很小，一般对生产是响不大。但由于上覆破碎岩系与二煤呈斜交154oi孔接触(图1)，在弧形滑面上普遍有一层厚数十em～l血的滑动摩擦泥(煤矿上称胶质泥)，大气水可沿岩体层面和裂隙下渗，以l潜水形式积存予胶质泥之上。在煤矿井中，遇有胶质泥破裂或极薄之顶时，地下水便随时可以流入矿坑，影响生产。所以．在本构造区(尤其是浅部区)应事先考虑预防顶板水问题。如养钱穗矿；1980

8、年6月，顶板满水量高达300~,400血／h而淹井，