煤层底板突水因素分析及治理.pdf

《煤层底板突水因素分析及治理.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、技术研发!"#$%&'&()*%+,*-."!:+;-!#!<+-%!!"#$煤层底板突水因素分析及治理#!!王&婧!#-河南理工大学资源环境学院"河南焦作$($"""&!-潞安集团余吾煤业有限公司"山西长治"$'"###摘&要!某矿水文地质条件极其复杂"随着开采深度的增加"在采掘生产过程中深受岩溶水突水威胁"时常发生以煤层底板岩溶水为水源的突水事故$通过分析认为'该矿南部及东南部条带状灰岩露头区是岩溶水的补给区"接受大气降水和地表水渗漏补给&石炭系灰岩和寒武系灰岩岩溶水是矿井主要突水水源"岩溶裂隙%采动裂隙和小断层是矿井主要突水通道"煤层底板隔水层厚度空

2、间变化较大"厚薄不均"在水压%构造%采动矿压等因素综合作用下"容易发生底板突水&随着开采深度的加大"岩溶裂隙含水层富水性变差"更易于疏放&通过矿井的+疏水降压,和+矿井排水的资源化利用,的有机结合"在实现工作面不带压要开采的同时"提高了矿井排水的利用水平$关键词!水文地质&突水&含水层&疏水降压*+,'#"-)%'%./-,001-#""'23(($-!"#$-"%-"#>)),&引言目前由于河道迳流量不足#""4.@!岩溶水补给量在'!(4.@)某矿水文地质条件极其复杂!煤底板分布有石炭系薄层灰左右!该矿岩溶水排水量在#"""4.@左右!超过岩溶水补给岩

3、和寒武系灰岩!裂隙岩溶发育!富含承压水!且井田内断层发量!岩溶水位下降"育!断层垂向导水使太原组簿层灰岩岩溶水与寒武系岩溶水有!-#-!&水层充水密切水力联系"底板因采动破坏或存在自然导水通道!难以承太原组薄层灰岩岩溶承压水为矿井的直接含水层!至二#受岩溶水水压!自建井投产以来!在采掘生产过程中深受岩溶煤底板之间赋存有泥岩#砂质泥岩及粉砂岩!沉积不稳定!厚度水突水威胁!时常发生以煤层底板岩溶水为水源的突水事故!变化大!厚度"6#>-!>4!平均厚度3-)>4!加之断层发育或)最大突水量#%%'4.@!水害问题一直是制约矿井安全开采的受采动影响!对太原组灰岩

4、水并不能起到完全隔水作用!太灰主要问题之一"随着开采深度的深度的增加!目前采深已达到水可通过岩溶裂隙或构造裂隙充入矿井$寒武系中上统灰岩白(""4左右!作用在煤层底板的岩溶水水压更大!防治水任务云岩岩溶裂隙含水层可通过矿区内的断层构造裂隙垂向或侧更加艰巨!因此对矿井深部的水文地质条件及突水机理进行分向向太灰水进行补给或直接通过岩溶裂隙和封闭不好的钻孔析研究!提出相应的防治水技术!对该矿的安全#高效生产具有等造成矿井突水!太原组薄层灰岩与寒武系灰岩岩溶裂隙含水重要的意义"是某矿发生突水的主要水源"!&矿井水文地质条件!9!&底板破坏深度该矿区岩溶水是一个相对

5、独立的水文地质单元!具有独立煤层底板突水通常是含水层富水性#水压#隔水层厚度#构的补给#迳流和排泄条件-#."矿区岩溶水系统四周边界基本清-).造#采动矿压等因素综合作用的结果"根据+下三带理论,楚!北部为岩溶含水层深埋边界!岩溶不发育!属于不导水边在采动矿压作用下!煤层底板隔水层发生变形甚至破坏!在自界$东南部为寒武系灰岩条带状露头区边界!接受大气降水入-$.然条件不变的情况下!采动矿压越大!底板破坏深度就大"渗补给!属于开放性边界$南部为石炭系灰岩和寒武系灰岩隐底板破坏深度与开采深度#煤层倾角#采煤厚度#工作面斜长#伏露头边界!接受第四系孔隙水的越流补

6、给$东部为X;断层!煤层底板岩层强度#开采方法及顶板管理方法等因素有关"经属于导水边界"张村井田靠近西南部的补给区!在区域岩溶水过对全国实测底板破坏深度资料回归分析!底板破坏深度/与补给迳流带上!三里寨井田(主要是一井#二井#三井)远离西部工作面斜长.#采深3#煤层倾角%之间的回归方程为%的补给区!属于矿井排水的排泄区!牛庄井田处于岩溶水深部迳/C"&""3(3G"&#''(%G"&#">%.2$&)(>%流的滞缓区"地下水总体上由西向东#由南向北迳流!在张村目前!某矿二#水平采煤工作面斜长一般为3"6#'"4!煤井田#牛庄井田以及三里寨井田以矿井排水的形

7、式被排出地表"层倾角#(Y6#3Y!开采深度达$("6(!(4!根据上式计算!底"&矿井突水规律分析板破坏深度在#"6!"4之间"而二#煤底板隔水层厚度变化!9#&突水水源大!平均厚度为3-)>4!局部甚至缺失"在采动影响下!当采煤!-#-#&大气降水与地表水工作面底板岩溶水水压较大!隔水层实际不能起到隔水作用"!矿区西南部寒武系灰岩露头出露面积为#(K4!区内地表采掘过程中即使没有遇到岩溶裂隙!只要煤层底板灰岩富水!岩溶裂隙发育!露头带上分布多个露天开采灰岩造成的采坑!岩溶水就可通过底板采动破坏裂隙!越过隔水层可以进入采掘大气降水通过地表岩溶裂隙入渗补给

8、岩溶水$石炭系薄层灰岩工作面!发生突水事故"露头区与朝川河道交切!