高河煤矿W1309工作面陷落柱突水性分析.pdf

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1、第3期矿山测量NO．32015年6月MINESURVEYINGJun．2015doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2015．03．15高河煤矿W1309工作面陷落柱突水性分析李继君(山西高河能源有限公司，山西长治046000)摘要：高河井田位于潞安矿区南部，全井田带压开采，该矿在W1309回采工作面内揭露一个充水陷落柱，对其施工的33个探放水钻孔单孔最大出水量为30．0m／h。该矿水质由初始HCO·cl—Na逐渐接近s0·HCO一ca·Mg的奥灰水水质，表明该陷落柱与奥灰水存在一定的水力联系。文中分析了采掘扰动会使陷落柱体内原过水不畅的通道

2、在奥灰高压水的作用下迅速扩张，引发陷落柱滞后突水事故。关键词：潞安矿区；陷落柱；水质分析；突水事故中图分类号：TD745文献标识码：B文章编号：1001—358X(2015)03—0043—04本文应用地球物理勘探、水文地质钻探、水质全0．3～2．3m之间，断层发育规模较小，巷道揭露时均分析及煤层顶、底板岩石力学试验等手段，分析了高未出水，因此对工作面回采不会构成威胁。河井田W1309工作面揭露陷落柱在平面上及剖面W1309回风顺槽掘进过程中，揭露1个陷落柱，上的富水特征，探明了陷落柱与底板各含水层之问高河矿在该面瓦斯排放巷和回风顺槽内施工的井下的垂向水力连通、

3、导水性、富水性及连通情况，综合钻探、化探对此陷落柱的形态及导水性进行了探查，评析了陷落柱对W1309工作面回采造成的危险性，确定了该陷落柱形态，并发现陷落柱已与奥灰水导同时为下一步的治理措施提供了数据支撑。通，使3#煤层下伏灰岩水及奥灰水成为工作面的直高河井田位于潞安矿区南部，是一新建生产矿接充水水源。在采动影响下，此陷落柱发生底板奥井，采用竖井盘区式开拓方式，先进的辅助运输方式灰水突水危险性较大。和长壁大采高综采放顶煤方法。可采煤层主要分布1．2井田陷落柱发育特征在二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。其中，井田内由钻探和三维地震勘探共发现陷落柱65山西组下部的

4、3#煤层是矿井主采、首采煤层，煤层底个。以陷落柱分布来看，多集中于井田中西部，断层板标高+350一+570ITI，中奥陶统奥灰水位标高约附近或构造复合部位。这些陷落柱平面上为椭园状为+660m，承受的奥灰水压约1—3Mpa，全井田带居多，个别为似圆状，剖面上呈葫芦形、斜塔形、倒锥压开采，设计年产量为600万t／a。形。据杨付领，崔洪庆¨等人对本井田陷落柱发育特征的研究，本井田陷落柱发育多与正断层关系密1W1309工作面构造概况及陷落柱发育特征切，陷落柱平面上多沿向斜轴部分布，且本区陷落柱1．1W1309工作面构造概况绝大多数为3#煤层顶、底板局部导水，特殊情况下

5、，W1309工作面位于高河井田西一盘区中南部，可能会导通局部奥灰或太灰含水层。对W1309工开采3#煤层，该面宽320m，长1899m。工作面煤层作面揭露的陷落柱导水性分析证实了其研究结果。底板标高呈两端低、中间高的变化趋势，一般倾角为2W1309工作面陷落柱突水性分析3。～15。，平均8。。从开切眼一工作面中部一停采线的煤层底板标高依次为423m93lm一458m，工作2．1W1309工作面陷落柱探查设计面前半段属于仰采，后半段属于俯采。工作面采用对W1309工作面内的陷落柱探查共分为两期综采放顶煤方式，采煤机割煤高度为3．5113，放顶煤进行：前期探查工程是

6、在回风顺槽掘进过程中，采用高度为2．94m，采放比为1：0．84。井下钻探的方式对陷落柱进行水平方向的水文地质工作面掘进期间共揭露7条正断层，2条逆断层条件探查与疏放水；后期探查工程是在工作面形成及一个富水陷落柱。揭露断层均为小断层，落差在后，针对工作面开采将波及到的陷落柱在顶底板范43第3期矿山测量围内采用钻探、物探及化探等综合方法对陷落柱进落柱平面形态，在W1309回风顺，W1309瓦斯排放行垂向上的水文地质条件探查与顶底板水疏放。巷施工钻孑L，所施工的钻孔均为水平方向，施工钻孔2．2前期探查工程及结果分析数为20个。钻孔进尺及见水、放水量见图1。针对三维地

7、震勘探确定的W1309工作面内陷(a)W1309瓦斯排放巷钻孔布置(h)W13091g风顺槽钻孔布置图1前期探查钻孔布置成果图在W1309回风顺槽掘进过程中，陷落柱在分析该陷落柱内所含水以静态水为主，侧向动态补W1309回风顺槽左帮贴煤帮处揭露，揭露长度为6给水量有限，经过一段时间的疏放，已基本释放完该m，陷落柱内富水，填充物主要为中、粗粒砂岩，块状，陷落柱体内水。此外，连续多孔初始涌水量由初始且大小不等，堆积无序。巷道掘进至该地段时，由于的较大迅速衰减至无水现象说明，陷落柱内充填物顶板破碎，采用了注浆加固的方式才强行通过。通连通性较差，地下水在其内部流动性不强

8、。过钻探过程中返出的煤岩