水库下压煤开采安全性分析.pdf

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1、第!期矿山测量NO．12015年2月MINESURVEYINGFeb．2O15doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2015．ul·22水库下压煤开采安全性分析木方文会。刘义新t(1．煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司，郑州450007；2．煤炭科学技术研究院有限公司，北京100013；3．北京市煤矿安全工程技术研究中心，北京100013)摘要：水库下压煤开采必须对开采的安全性进行分析文中以某水库压煤区域为研究对象，根据矿井地质采矿条件和水体情况，分析了压煤区域覆岩结构特性；利用综

2、放开采导水裂缝带计算公式求得了水库下覆岩破坏最大发育高度；同时结合国内外类似条件下已有的成功实例，综合分析了水库下压煤综放开采的安全性。结果表明水库下压煤开采是安全的。关键词：水库下采煤；导水裂缝带；综放开采中图分类号：TD823．83文献标识码：B文章编号：1001—358X(2015)01—0066—02煤层地下开采引起上覆岩层及地表移动、变形黏土、砂质黏土及砾石组成。及破坏‘，会对采动影响范围内的水体产生一定程度井田含煤地层为上石炭统太原组、下二叠统山的影响，严重时会导致水砂溃人井下，威胁矿井安

3、全西组和下石盒子组及上二叠统上石盒子组，划分为9生产；甚至造成淹井，给矿井带来严重的经济损失和个煤段，常见含煤21层，煤层总厚度11．72m。其不良的社会效益。因此，进行水库下压煤开采，采前中，山西组所含二．煤层为本井田主要可采煤层，平必须对水库下压煤开采的安全性进行分析，以便采均厚度约5．3m。二煤层结构简单，倾角较缓，直取相应的安全技术措施，从而确保煤矿安全生产和接顶大部为中及细砂岩，局部为泥岩及炭质泥岩伪水库安全使用。本文以某煤矿水库压煤为研究对顶，且分布零散。煤层底板以泥岩为主，有炭质泥岩象，

4、根据煤矿和水库的实际情况，进行了覆岩结构特伪底。征分析及导水裂缝带高度计算，并结合国内外已有井田地层整体上呈向北倾斜的单斜构造，构造成功实例，对水库下压煤综放开采的安全性进行了形迹以正断层为主。水库下方断层不发育，仅有2综合分析。研究对于确保煤矿安全生产，提高煤炭条落差小于5m的断层，再无其它大断层。采出率，增加矿井服务年限，保证水库的安全运行等井田内共划分为7个含水层、5个隔水层。主采都具有重要的现实意义。煤层二煤层上方含水层分别为顶板砂岩含水层和1煤矿地质采矿条件及水库概况第四系含水层，富水性弱，

5、且又有层厚分别约为160m和320m的泥岩及炭质泥岩、砂质泥岩隔水1．1煤矿地质采矿条件层，厚度大，层位稳定，为良好的隔水层。压煤区水河南省某煤矿为井工煤矿，井田东西长14km，文地质条件简单。南北宽2～4km，井田面积约33km，生产能力为1．2水库概况1．8Mt／a，采用主斜井、副立井两个水平上下山开在井田的中部范围内有某水库，为一小型水库，拓，综采放顶煤开采，全部垮落法管理顶板。本井田南北长约170m，东西宽约27m，汇水面积4．5km，地处低山丘陵区，地表主要水体为水库。．总库容量1718万m

6、，最大泄洪流量908m／s，最高井田出露地层由老至新有：寒武系上统崮山组、洪水位标高349．25m，主要用于当地农业灌溉。为长山组，奥陶系中统马家沟组，石炭系上统本溪组、保护该水库的正常使用，对水库采取留设保护煤柱太原组，二叠系下统山西组和下石盒子组，以及上统的保护措施。根据文献[1](简称“三下”采煤规程)上石盒子组和石千峰组，三叠系下统，下第三系和第的有关规定，参考临近的其它生产矿井岩层移动角，四系。其中第四系厚度为0～28．20m，平均7m，由采用垂线法留设保护煤柱，计算得出水库压煤量为基金项目

7、：国家自然科学基金资助项目(51404139)。8．418Mt。为提高煤炭采出率，增加矿井服务年限，66第1期方文会等：水库下压煤开采安全性分析’2015年2月优化矿井生产系统布置，有必要重新对水库下压煤层综放开采条件下导水裂缝带发育的最大高度为能否开采和开采的安全性进行论证。116m。为保证导水裂缝带不波及水体，确保水体压煤2水库下压煤开采安全性分析开采安全可靠，需考虑保护层厚度，通常需留设(3～2．1覆岩结构特征分析及破坏高度的预计5)A(A为采厚，m)的保护层厚度。二。煤层开采时，(1)覆岩结构

8、特征分析按最大保护层厚度为5A时计算保护层厚度为26．5水体下采煤主要考虑开采引起的覆岩中裂隙是m，求得二，煤层开采时需要留设的安全煤岩柱厚度否波及地表水体，是否与地表水体发生水力联为142．5m。而水库下二煤层上覆岩层厚度约64：4系¨。因此，水体下压煤开采安全性分析首要关m，可见，二煤层开采后导水裂缝带发育的最大高注的是开采引起的覆岩破坏规律。覆岩破坏规律影度与水库底界面有厚约501．5m的基岩层，导水裂响因素繁多，如上覆岩层的物理力学性质及结构特缝