煤矿首采区薄基岩顶板水害防治可行性报告.doc

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1、可行性研究报告密级项目编号机CCRI.XI’ANBRANCH**煤业集团**矿首采区薄基岩顶板水害防治可行性研究报告煤炭科学研究总院西安研究院**煤业集团赵固（新乡）能源有限责任公司二○○八年八月..可行性研究报告煤矿首采区薄基岩顶板水害防治项目可行性研究报告..可行性研究报告目录前言11矿井概况31.1矿区交通地理概况31.2生产概况42矿井地质及水文地质52.1矿井地质条件52.1.1地层52.1.2构造82.2矿井水文地质条件92.2.1主要含水层92.2.2主要隔水层123首采区顶板水文地质条件分析133.1首采区概况133.

2、2首采区顶板含水层影响分析134顶板覆岩结构分析184.1顶板岩性结构特征统计分析194.2顶板岩石力学特征分析244.3首采面顶板基岩厚度发育规律275覆岩破坏高度预计及安全煤岩柱计算29..可行性研究报告5.1覆岩破坏高度公式法计算295.2覆岩破坏高度数值模拟305.2.1软件应用简介305.2.2岩石破裂过程分析程序F-RFPA2D原理305.2.3数值模型建立335.2.4数值模拟结果分析355.3安全煤岩柱尺寸计算446首采面顶板矿井涌水量预计466.1首采面顶板水预计466.2排水能力评价497顶板水害防治可行性综合分析

3、及保障措施517.1顶板水害防治可行性综合分析517.2安全开采保障措施528结论与建议55..可行性研究报告前言**矿隶属焦煤集团，为一在建矿井，矿井设计生产能力2.4Mt/a,服务年限56.9a，其中-525m水平36.2a，矿井位于**煤田东部。目前井下生产系统正在形成，预计2008年11月份正式投产。矿井开采二1煤层，属近水平发育的稳定型厚煤层，煤层倾角2～6°，赋存于山西组下部，埋深410～860m。煤层上距砂锅窑砂岩（Ss）49.10～75.33m，平均58.20m；下距L8石灰岩24.08～39.89m，层位稳定。矿区总

4、体特征为井田松散层较厚，达375～750m，煤层顶板基岩普遍较薄，局部顶板基岩厚度<30m，首采面附近基岩厚度大于40m。据资料分析矿井兼受顶板水和底板水两类水害的威胁，而现有水文地质资料，不能满足矿井安全生产的需要。如首采面顶板含水层发育规律如何，富水性如何，在分层开采条件下顶板导水裂隙带发育规律如何，顶板含水层对矿井开采威胁程度会有多大，以及为保障安全生产还应采取哪些防治水措施等一系列问题。这些都是影响矿井安全生产需要回答的紧迫问题。矿方领导及技术人员对此均高度重视，**煤业集团赵固（新乡）能源有限责任公司于2008年5月委托煤炭

5、科学研究总院西安研究院开展“**矿首采区薄基岩顶板水害防治可行性”项目的研究。该项目研究的主要内容有：..可行性研究报告（1）全面收集、分析现有的赵固井田及周边矿区地质、水文地质资料，对井田范围内的煤层顶板水文地质条件作进一步的研究，明确井田水文地质类型和各含水层的补给、径流、排泄条件等基本特征；（2）确定煤层顶板含水层的赋存规律、厚度、含导水性（裂隙发育情况、岩性组合情况、充填情况、渗透系数、单位涌水量、水位、水质等），对含水层的富水性进行分析；（3）确定煤层顶板基岩及第三系底部岩性组成、岩层组合特征、厚度分布规律、岩石固结程度、胶

6、结物类型、顶板岩性的物理力学性质及其水理性质，综合评价其含隔水性能；（4）在对顶板覆岩岩性组合特征的分析研究基础上，对顶板“两带”发育高度进行计算；（5）根据首采面地质水文地质条件，并考虑首采面“两带”发育影响范围，选取合适的矿井涌水量预测计算方法，进行首采面顶板涌水量计算，指导工作面防排水设计与防治水措施制定；（6）在上述几大项研究内容完成的基础上，通过对首采面的水文地质的分析研究，从而对首采区顶板水害防治可行性作出综合评价。合同签订后，西安研究院水文所技术人员对资料进行了深入分析、讨论，并成立了项目组，先后进行了现场资料收集和问题

7、讨论，与矿方技术人员共同确定顶板勘探工程的布置。首采面共计施工顶板探查钻孔10个，合计钻探进尺600余米，并取岩心3组进行顶板岩石力学性质的测试。并在勘探工程施工过程中进行了技术服务与咨询，期间根据现场实际情况对工程布设作了调整，保证了勘探..可行性研究报告工程的顺利施工。在现场工程施工完毕后，项目技术人员通过资料的整理分析、数值模拟等一系列工作后，对首采面水文地质条件做出了评价，评价了首采面顶板水害威胁程度，对首采面回采提出了安全保障技术措施。在项目开展期间多次与矿方技术人员交流，综合现场技术人员意见后，编制了研究成果报告。报告初稿

8、完成后由所内技术专家进行了审核，结合矿方相关技术人员意见，项目组对报告进行了认真修改。由于时间所限，加之资料匮乏，不妥之处在所难免，敬请批评指正！..可行性研究报告1矿井概况1.1矿区交通地理概况**矿，西南距**市50