朝川矿一井21070工作面突水原因分析.pdf

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1、2011年4月矿业安全与环保第38卷第2期朝川矿一井21070工作面突水原因分析翟加文(平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿，河南平顶山467523)摘要：朝川矿一井水文地质条件复杂，二，煤层安全开采受到底部石炭系太原组薄层灰岩和寒武系灰岩岩溶承压水突水威胁。在二一21070工作面回采过程中，发生1次底板涌水量为740m／h的突水事故。从突水位置及其附近断层、地层结构上看，突水水源可能是石炭寒武系灰岩岩溶水，但通过水质识别、水量和水位动态资料分析，并结合井田水文地质条件综合判断，突水水源实际是小煤窑采空区积水，通过采动裂隙及断层以越流方式间接补给了煤

2、层底板岩溶水。通过采用充填法对小煤窑井口进行处理，并对工作面断层附近底板进行了注浆加固，使二．一21070工作面实现了安全开采。关键词：老空水；岩溶水；突水中图分类号：TD745文献标志码：C文章编号：1008—4495(2011)02—0057—03朝川矿一井水文地质条件复杂，水害问题严水源为煤层底板石炭系灰岩岩溶水。这次突水淹没重¨I2j，开采的二．煤层底部分布有石炭系太原组薄了一86m标高以下长3000m巷道以及临时排水阵层灰岩和寒武系灰岩，裂隙岩溶发育，富含岩溶承压地的所有设备，到2002年3月15日才恢复一1501i"1水，采煤过程中时

3、常发生突水事故。太原组八灰泄水系统，造成重大经济损失。2008年以来，一井(L)分布较稳定，普遍发育，厚度6—8113，上距煤层一250m水平泄水量稳定在800m／h左右，其中西翼底板8．37m，是煤层底板直接充水层。寒武系灰岩泄水量3601q'1／h，水位稳定在一246m；东翼泄水量是区域最富水的强含水层，上距煤层底板50m，裂440ITI。／h，水位稳定在一2321TI。东翼泄水量明显高隙岩溶发育，富水性强，补给较充沛，是煤层底板间出西翼。接充水层。井田内断层发育，断层垂向导水使太原组薄层灰岩岩溶水与寒武系岩溶水有密切水力联1工作面突水过程系

4、。由于二。煤底板隔水层厚度平均只有8ITI左右，21070工作面位于一井东翼，其上部为21050工底板因采动破坏或存在自然导水通道，难以承受岩作面，二水平东翼泄水巷上部，第5勘探线以西。工溶水的水压，采掘生产受到岩溶水突水威胁。一井作面走向长度8901q(1，倾斜宽度155～220m，煤层厚建井以及生产过程中，曾多次发生以煤层底板岩溶度0．2～6．1111，平均厚度3．48m，为悬移支架炮采水为水源的突水。因此矿井采用对灰岩水进行疏水工作面。布置有机巷、中间巷和风巷(两进一回)降压的防治水方法，使承压水位降到安全水头以下，3条巷道，其中机巷最低标

5、高一262ITI，带压保证安全生产。近30年来分别在一10，一150，0．3MPa；中间巷最低标高一212m，在承压水位以一250ill水平进行疏水降压。水文动态观测表明，上。2008年4月工作面开始回采，至2009年10月一井东西两翼水文地质条件存在显著差异，2001已安全推进178m。2009年10月29日2l时30分，年一1501TI水平西翼水位为一146m，东翼水位为距工作面220Ill处的中间巷最低处发生底板突水，一50in。2001年12月26日，东翼21030机巷在掘初期水量100m／h以上，最大水量达740m／h。突进过程中，发生

6、特大底板突水事故，突水点标高水造成工作面机巷、中间巷部分巷道及设备被淹。一106m，水压为0．56MPa，最大突水量为1996In／h，至11月2日水量衰减至30IYl／h，11月3日水量基本衰减为0。经对地面水文孔以及井下测压孔进行收稿日期：2010—08—30加密观测，东翼井底车场1号孔、轨道下山和运输下作者简介：翟加文(1954一)，男，河南济源人，高级工程师，1981年毕业于焦作矿业学院地质系，现任平顶山天安煤山3个井下测压孑L岩溶水水位没有变化，东翼泄水业股份有限公司朝川矿副总工程师，主要从事煤矿地质与防巷2号和3号测压孔，以及4—99

7、、水1、水2和水3治水技术管理工作。地面观测孔的寒灰和太灰水位不但没有下降，反而·7·2011年4月矿业安全与环保第38卷第2期出现了上升，最小升幅达到6m(东翼泄水巷3号别。顶板砂岩裂隙水中阳离子以Na、K为主，其摩孔)，最大升幅达到37Ill(水2孔)。从突水点位置尔分数大于80％，而包括突水点在内的其他水样阳离及其附近地质及构造条件推断，本次突水应该属于子以Ca¨、Mg为主，ca和Mg2摩尔分数之和为底板型突水，突水水源是岩溶承压水。但突水后岩80％～90％。在阴离子三角图上，突水点和老空水水溶水水位不但没有下降，反而上升；突水量在经过样落

8、在一个区域，其余5个水样落在另外一个区域，100余h后基本衰减为0；突水点水质分析等均不符表明突水点水质类型与老空水类似，与河水、浅层孔