水体下急倾斜煤层开采的实践

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1、水体下急倾斜煤层采煤的实践［摘要良木文通过对灰岩水体下急倾斜煤层群采煤的实践，总结了水体下采煤的安全性，介绍了水体下急倾斜煤层群开采的各主要技术参数的确定方法。［关键词］:水体下采煤安全性技术参数确定1前言巨源煤矿地质构造复杂，褶曲多，断层多，其中F嗣逆掩断层在强烈的燕山运动的构造应力作用下，致使底部的茅口灰岩掩覆于安源煤系地层Z上（俗称“灰帽”），灰岩的出露而积为2.335km2,占整个井田面积的64%,灰岩Z上的表土层厚度为0〜50m,平均20m。灰岩致密坚硬，溶洞发育，平均岩溶率6.3%0为科学、合理、安全开采煤炭资源，从1995年开始对灰岩水体下急倾斜煤层开采进行论证，于1998年3月

2、开始在-130水平207采区六煤组进行试采。试采成功后，相继于2003年开采207采区顶板七煤组，2008年开采207采区底板四煤组。207采区开采晚三迭纪安源煤系紫家冲段煤组，采区内有从底至权威性板分别有四、六、七煤组，共3个煤层，各煤层间距为20-25米，地质储量C+D=149.4万吨，其中可采储量C+D=81.94万吨。试采煤层为F杉断层上盘的六煤组，煤层厚度最大为13米，最小为5.5米,平均8米，煤层走向一般为南北向，倾向东，倾向55〜90度，煤层中含有一层0.2~2米的夹肝，煤层顶底板均为细粉砂岩，属屮硕偏软岩性，稳定性较差。2207采区六煤组试采情况2.1开采技术特点207釆区六煤

3、组从-130m以上至-8弘以下，以10m标高差布置了四个大层（其小二层标高为-106m,三层标高为-96m）,南边布置了一边界回风上山与各层相连，采区走向长160m,二层以上rfl于受-30m水平501大巷煤柱的影响，平均走向长140m,每隔20〜30m用天眼子连通。工程完工后，在四层由南向北进行开采。试采中采用留煤皮的竹笆假顶水平分层开采，分层标高为4.5m,既每个大层中I、可拿半层进行开采，实际开采中在四层铺了竹笆假顶，以下分层开釆中除三层小段外，由于煤层变薄，夹石变厚等原因而没有铺假顶。1999年6月采至二层中段时，在-30m水平观察巷内发现滴水，从6月中旬停止了开采进行观察，至8月上旬

4、滴水渗透到207六组二层，水量开始稳定后，从10〜12月采完了二层剩下的南段60m走向后结束了207采区六煤组的试采工作。207二层以上的140m走向中共采煤3.976万吨，超限多采出煤量0.716万吨,使实际开釆上限由设计的83m,上升到了-73m,既多采了10m的煤柱。这是207采区六组试采的最大失误之处。为了确保在试采中収得较多的岩移观测数据，于1998年底在-30m水平中央石门大巷内掘出了一条没倾向主剖面长167m的岩移观测巷。在1999年元月21日起建站，2〜3月份由于垮冒，巷道内瓦斯积聚，一直修到5月份开始第一次观测，至8月上旬共观测了6组数据,（其后由于巷道垮冒而无法修复停止了观

5、测），测得最大下沉值Q二355mm,最下沉速度119mm/旬，平均下沉速度为65mm/旬，从下沉值数据來看，实际下沉值比初步设计中的预计要大得多。另外，在地面也建立了走向，倾向主剖面的观测站，进行了三次观测，但由于各桩点遭人为破坏而导致观测失败。但从地血井下的水文观测网点的观测结果来看，水位与水量至今没有异常的变化，说明灰岩水体没有遭到破坏。1999年6月中旬在-30山观测巷发现滴水，此时正好开采到二层屮段，累计开采垂高为23叫实际开采垂高为33叽7月2日对水样化验为灰岩水，一直稳定在0.97t/h,没有大的变化，初步分析认为滴水是灰帽底部的岩层裂隙导水。2.2技术参数的确定水体下开采的安全性

6、主要反映在其技术参数的确定上。原煤炭工业部1985年制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留高与压煤开采规程》（以下简称《开采规程》），以及市原中国统配煤矿总公司生产局1990年组织修订的《煤矿测量手册》对各主要技术参数的取值和计算公式，主要凭大量的经验数据得來的，并且主要是根据缓倾斜煤层开采的经验数据得来的，而对于急倾斜煤层开采，英可供查阅的实例的资料不多，其针对性不强。这就是为什么207采区六组在初步设计中按《开釆规程》要求留足了52Mr煤岩柱，并且至灰岩底面还有31壯煤岩柱Z后，在试采屮只采了33m的垂高就发现了灰岩滴水的原因。根据本次试采的观测结果，我们认为207采区六组在初步设计中

7、的技术参数的选择，计算公式的应用下存在着偏差，是致使六组在二层出现灰岩滴水的根本原因，应作其相应的调整修正。2.2.1导水裂隙带高度的计算《开采规程》规定在覆岩岩性为中硬，较软的计算公式为：HLi二lOOMh一（7.5h+293）±7.3注明：h一一回采阶段高度；M—一煤层法线厚度在实际设计中，我们经多方查证阅有关资料和咨询，根据分层工作面高度，先取h=5m,M二10m,得其HLi=23m,安全防