某煤矿1303综放工作面开采覆岩破坏论证研究.pdf

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1、能源技术与管理2013年第38卷第5期24EnergyTechnologyandManagementV0I_38No．5doi：10．3969／j．issn．1672—9943．2013．05009某煤矿1303综孜工作画开采覆岩彼坏论征研究程润明(山西潞安集团司马煤业有限公司，山西长治047105)[摘要]某煤矿二叠系煤层隐伏于新生界和推覆构造外来席体之下，掩覆于太原组、奥陶系灰岩之上，属孔隙一岩溶含水层下、逆冲断层下岩溶含水层上缓倾斜煤层开采类矿井，开采水文、工程地质条件复杂。1303工作面为该矿的首采面，为论证其开采的可行性及保证

2、其安全开采，通过分析矿区水文地质条件及开采条件，运用类似法结合相关实测数据分别预测了1303面在综放采煤法开采和综采分层开采时的两代发育高度，结合地质条件，论证了其开采的可行性并提出应采取的相关措施。[关键词]推覆构造；类比法；“两带”高度预测[中图分类号]P641．4+3[文献标识码]B[文章编号]上部含水层或一个一含属潜水型含水层，岩0引言性以亚砂土、粉细砂为主，富水性强，单位涌水量某煤矿是一个生产300万t／a煤炭的矿井，首0．845Us·m，渗透系数4．04rrdd，水位标高+25．5m，采区为南中央采区，首采面为1303工作面

3、，设计与大气将水位及地表水联系密切。采用长壁综放采煤方法开采。由于石炭二叠系煤中部含水层或二含，底板埋深为101～146m，系地层之上，除中央区局部地段外，因推覆构造作累计厚度50—60m。岩性以中、细砂为主，夹多层用，在大面积范围内赋存有外来的下元古界片麻粘土质砂或砂质粘土，分布不稳定。该层富水性岩和寒武系石灰岩地层，其上普遍为第四系松散强，单位涌水量0．217～0．916L／s·m，渗透系数层盖，因此第四系松散含水砂层、下元古界片麻岩3．013～4．23lm／d，水位标高+21．5Ffl，中、上部水层含水层和寒武系石灰岩含水层形成对

4、矿井生产的之间平均厚度达12m的较稳定粘土类隔水层。威胁。在这种条件下，能否采用综放开采首采层下部含水层或三含，本层岩性复杂，主要为粘cl3—1煤成为亟待解决的问题l_。土，粉、细砂及粘土质砂，富水性较强，单位涌水量0．3～0．38L／sore，渗透系数2．416m／d，中、下部含1南中央采区地质及水文条件概述水层之间的粘土隔水层分布不稳定，局部变薄或1．1地质条件尖灭，故二者水力联系好口]。南中央采区范围内，南至阜淮铁路保护煤柱，1．2．2下元古界片麻岩含水层北至F16断层，煤柱及各煤层与一450m水平交线主要有片麻岩、角闪斜长片麻岩

5、、混合岩及花东、西分别为5、9勘探。首采煤层为CI3—1，厚度岗片麻岩组成，与煤系地层呈断层接触，裂隙不发分布稳定。采区的主体结构为推覆构造，即在煤系育，富水性弱。井田内23个勘探钻孔仅有5个钻地层之上，因南北向构造应力作用，为由南面推覆孔漏水。而来的下元古界片麻岩、寒武系石灰岩等老地层，1．2．3寒武系石灰岩含水层老地层之上为第四系松散层，除部分地区缺失外主要为灰岩和白云质灰岩，局部夹泥岩、砂质来地层外，未发现其他大的地质构造。泥岩和粉砂岩。该层岩溶裂隙比较发育，溶洞成串1-2水文地质条件珠状，其最大垂向高度为5．0m。全井田34个钻

6、孔I．2．1含水层的富水性揭露，漏水点一般分布在一200113水平以下，富水第四系松散含水层。南中央采区范围内，第四性中等，但不均一，一般该层的上段大于下段，系松散层厚度约为109．51～198．29in，自西向东厚单位涌水量0．00057～1．252L／s·m，渗透系数度由大变小。按其岩性及水文地质条件可分为30．000366～14．891m／d。个含水层和2个隔水层。1．2．4各含水层之问的水力联系2013年10月Feb．，2013程润明某煤矿1303综放工作面开采覆岩破坏论证研究25第四系上部含水层与中部含水层之间水力联小为130

7、m，停采处最小为120m，中间隆起处最系差，属越流补给关系，然而，第四系中部含水层小约为125m，最小岩柱尺寸较大，它与煤厚比值亦覆盖在寒武系灰岩上，在自然条件下，第四系达到12．3—18．0。又据分析，1303面防水岩柱的组中、下部含水层一般通过基岩风化带寒武系灰岩成为煤系地层的砂岩和泥岩互层，层数多，泥岩比含水层。例大，故岩柱的岩性和结构亦显示其抵抗冒落带和导水裂隙带生成的能力和喝水能力一般较好。2南中央采区首采面开采条件分析2．4第四系松散层底部含水层的富水性2．1开采煤层在既定的防水煤岩柱条件下，水体下能否实水体下采煤时开采条件

8、的首要因素是煤层厚现安全开采的另一关键因素是，首采面开采所波度及其埋藏深度。首采面1303面开采c13—1煤及水体的富水程度。据已有资料分析，直接影响工层，据现有揭露资料，厚度6．66～8．90m，分布稳作