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1、新集一矿合理留设导水断层边界防水煤柱探析［摘要］新集一矿150801工作面位于阜凤下夹片断层下，8#煤顶板趴离上覆下夹片断层46〜88m,在局部地段，采动后的导水裂隙带有可能波及下夹片断层带，导致夹片断层带水及夹片灰岩水涌人矿坑，严重危及150801工作面的安全［叫采，因此需要合理留设导水断层边界防水煤柱。根据淮南矿区经验，留设防水煤柱一般取经验值80〜100叫这个取值会在一定程度上造成压煤，本文通过计算，得出防水煤柱宽度应取值为70m,这样既能提供矿井安全回采的科学依据，乂能减少丿玉煤量，提高回采量。并可为今后其他采煤工作面留设防水
2、煤柱提供参考。［关键词］新集一矿；导水断层；防水煤柱:1508011作面中图分类号：TD32文献标识码：A文章编号：1009-914X(2014)31-0357-01防水煤柱留设是矿井防治水工作的重要内容Z—，对较大断层留设合理的防水煤岩柱是我国各矿区最普遍应用的方法，亦是防止断层突水最有效的方法之一。对与强含水层连通的导水断层，必须按规定留设合理防隔水煤柱。在同一矿区内，一般采用一个既定的经验值。但由于个别矿井地质条件的特殊性，导致矿井防水煤柱留设宽度过大，造成严重的压煤。本文根据新集一矿的构造特征及富水性分析，探讨了以阜风逆冲断层
3、面为边界的150801工作面的防水煤柱宽度的留设情况。1150801工作而构造条件分析新集一矿150801工作面位于井田南东翼采区的南部，设计走向长2080m,倾斜宽108mo150801I作面主采8#煤层,该煤层稳定，结构简单,倾角3。〜8。,煤厚1.90-4.73m,平均厚度为3.34m。8#煤顶板距离上覆阜凤下夹片断层46〜8m,阜凤逆冲断层面走向近东西〜北西西，倾向北,倾角浅部缓（5。〜10。），深部较陡（20°〜30°），总体为一单斜构造,次一级的褶曲比较发育。该断层面是一个宽缓圆滑的曲面，在本区总的趋势向南倾，沿倾向倾角变
4、化大，北部倾角缓，一般5。左右，局部近水平或倾向北，向南倾角逐渐增大，一般为20°左右。沿走向方向也呈现出波状起伏的曲面特征，由5线向东，推覆面逐渐下凹。阜凤逆冲断层上、下均存在分支断层，上分支为主动分支，以叠瓦式出现，，下分支为被动分支，以透镜状夹片出现。F02逆冲断层为阜凤逆冲断层之上的叠瓦式分支之一，位于311、201、102孔附近。在井田南部发育阜凤下夹片断层（逆冲），在倾向剖面上呈透镜状或勺状，夹片有部分奥陶系及石炭一二叠系地层组成，地层倒转、层位紊乱，岩层产状变化大岩石破碎，煤岩层对比困难。1150801工作面上覆夹片地层
5、富水性分析2.1夹片灰岩分布规律从整个矿区来看，夹片灰岩约占20%,主要为石炭系太原组薄层灰岩,仅在1线见奥灰。灰岩厚度为0.54-154.15m,平均26.13mo其厚度和埋深变化较大，总的特征是：倾向方向南厚北薄，与夹片地层厚度的倾向方向变化趋势一致。灰岩分布在夹片地层的上部，至夹片底界面的垂距为23.82-150.85m,1线和5灰岩自夹片顶部分布至底面,8线灰岩分布在夹片底部。2.2夹片富水性分析灰岩为夹片中的主要含水岩体，含承压岩溶裂隙水。但从揭霧钻孔资料分析，灰岩岩溶不发育，夹片地层富水性弱，这可从以下儿个方面得到证实：第
6、一，揭露夹片的钻孔中，仅0103、103、106、313等少数几个钻孔漏水，而且漏水量较小。其中103孔耗漏水量0.2〜0.24m3/h,漏水深度为232〜272m。106孔耗漏水量1.06-3.2m3/h,漏水深度为348〜387.6mo第二,新集矿区曾在313孔做过抽水实验,计算得q二0.00593L/（s.m）,K二00034m/do新集二矿主井探水注浆孔揭露时单孔最大涌水量20・06m3/h・第三，阜凤下夹片断层带宽度0〜8.45m,主要为破碎的砂泥岩等隔水岩性组成，仅在709孔灰岩段漏水（但距工作面较远），而在北部的108孔
7、（工作面设计切眼附近）未见灰岩且不漏水。因而，可以认为阜风下夹片断层带导水性和含水性较弱且不均匀。1F02断层上盘防水煤柱的计算3.1防水煤柱宽度的确定煤柱宽度的留设受煤层埋藏深度、煤层厚度、煤层倾角、巷道断面面积、支护阻力等众多因素的影响，煤柱留设需要满足两个条件：（1）防水煤柱有足够宽度的弹性核区抵抗老空水侧向静水压力。煤柱两侧塑性变形区域称为屈服区，中部未发生塑性变形的区域成为弹性核区。屈服区内煤体采动裂隙充分发育，煤层渗透能力剧增，基本丧失隔水能力。煤柱真正发挥隔水作用的是未发生塑性破坏的中部弹性核区，该区域煤体因受采动影响较
8、小，仍有较强隔水能力。（2）防水煤柱宽度要保证覆岩最大导水裂隙带不贯通。在矿山压力作用下，煤柱两侧采动将引起上覆岩层的运动，两侧采空区导水裂隙带各自发育，导水裂隙带一口贯通将可能发牛透水危险。3.2考虑断层水在顺煤层方向
