李堂煤矿9—2煤水文地质条件综合探查及防治水技术研究.pdf

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1、2014年第39卷第6期能源技术与管理V01．39No．6EnergyTechnologyandManagement95doi：10．3969／j．issn．1672-99432014．06．039李堂煤矿9—2煤水文地质条件综合探查及防治水技术研究崔培忠(徐州李堂矿业有限公司，江苏徐州221722)[摘要]利用井下钻探、岩层结构探查等手段查明研究区的水文及工程地质条件；查明9—2煤顶板主要含水层(四灰和五灰含水层)和底板十灰、十一灰和奥灰含水层，由浅部至深部的岩溶发育规律、富水性变化规律、补径排条件

2、等，根据以往施工中对边界断层(DFDF孙DF)揭露情况，分析边界断层的导水性；结合探查工程开展9—2煤顶底板隔水层的抗破坏能力评价、采动破坏规律研究以及顶底板突水危险}生评价等；评价9—2煤顶底板的突水危险性，划分危险区，提出相应的水害防治对策。[关键词]水文地质；钻探方案；煤层结构；抗破坏能力评价；突水评价分析[中图分类号]TD741[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2014)O6_0O952工过程中对边界断层(DFDFDF)的揭露资1概述料，分析采区边界断层的导水性，根据以往勘查资徐

3、州李堂煤矿位于江苏省丰县西北部首羡料取得各含水层的主要水文地质参数；③探查镇，设计生产能力45万t／a，C煤为部分可采煤9—2煤底板十灰和十一灰的水压及富水性，观测层，9-2煤层为稳定全区可采煤层。随着矿井生产奥灰含水层的水压，与二、三采区对比，分析浅部的进行，c煤开采逐渐结束。9-2煤为太原组煤采区含水层的性质；④若DF和DF断层为导水层，根据《江苏煤矿开采太原组煤层防治底板水暂断层，则可与二、三采区形成矿区地下水联合观测行规定》要求，为了实现安全开采，矿井委托中国网，在9-2煤层开采的过程中，可以

4、对李堂矿区进矿业大学设计，由山东煤田地质一队施工，对矿井行联合疏放水；⑤作为后期疏放孔对各含水层进即将开采的9-2煤层进行了专项水文地质条件综行疏水降压；⑥根据一孑L多用的原则，设计钻孔对合探查，并在此基础上提出了防治水技术方案，为物探探查的9—2煤顶底板含水层富水区域进行验矿井安全开采提供了技术依据。证，同时，对部分钻孔四灰顶部至十一灰底界间岩层取芯，查明9—2煤顶底板岩层结构，进行物理力2矿井面临的主要水文地质问题学参数测试，研究煤层顶底板岩层的抗破坏能力，矿井面临的主要水文地质问题有：①9—2煤

5、为后续顶底板突水危险性评价提供依据，并通过顶底板主要含水层的富水性规律、水力联系、补径以往施工过程中对边界断层(DFDF孙DF)的揭排条件等尚不明确；②各含水层的水文地质参数露情况，分析边界断层的导水性，根据以往勘查资有待查明，各主要含水层的长观系统有待建立；③料取得各含水层的主要水文地质参数。矿井采区北部边界DF断层和内部一采区与二、根据以上原则，在9-2煤层的一、二、三采区三采区的边界DF和DF凹断层的导水性有待明共设计8个钻孑L，分别为一采区的T、T钻孔及确；④9—2煤层的开采属带压开采，煤层底

6、板主要二、三采区的T：、B、T4、T、r7、T8钻孔。受到十灰、十一灰和奥灰的影响，承压条件下防治4资料的整理与分析水技术工作有待深入研究；⑤矿井中长期防治水工作有待进一步明确和规划。截止2013—10—30，李堂煤矿现场配套工程施工全部结束，结合前期补堪方案，在获取矿井一、3一、二、三采区顶底板水文地质条件的二、三采区顶底板岩层结构、水位、岩石样本、水样钻探方案设计等诸多重要参数后，中国矿业大学先后开展了岩钻探钻孔的设计原则有以下几点：①探查一层结构分析、地下水流场分析、岩石物理力学强度采区第四系、

7、9—2煤顶板四灰和五灰含水层的富测试、水化学分析及图件绘制等工作，初步查明了水性及其第四系对其的补给情况；②通过以往施研究区的地质及水文地质条件。2014年12月96崔培忠李堂煤矿9-2煤水文地质条件综合探查及防治水技术研究Dec．，2014通过对前期勘查报告的分析，上述钻探探查二、三采区导水裂隙带高度最大值为45．99m，最研究及岩样和水样测试分析初步得到以下结论：小值为17．25m；。一采区底板破坏带深度最小值(1)通过以往勘查资料分析，取得各主要含为24．6m，最大值为25．4m；二、三采区底板

8、破坏水层的相关参数如表1所示。带深度最小值为22．6m，二、三采区底板破坏带深表1主要含水层的相关参数统计度最大值为28．2m。(4)采用了FLAC。。对顶底板破坏规律进行含水层量富水了数值模拟，结果显示：沿工作面走向(长度方向)，一采区开采顶板破坏范围为26．7m，底板破坏深度为16．3m；而二采区开采顶板破坏范围为29．8m，底板破坏深度为6．8m。两个采区工作面顶底板破坏范围都是在工作面推进到72m时达总体上，李堂煤矿一、二、三采区的四灰含水到最大