采空区垮落后孔隙率的计算及应用-论文.pdf

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1、采空区垮落后孔隙率的计算及应用吴皴(林东煤业公司黄家庄煤矿，贵州安顺561106)摘要：通过对采空区积水进行钻孔探放水，根据钻孔探放水量反算采空区垮落后的充水系数，得出采空区垮落后的孔隙率，再通过得出的孔隙率，比较准确的能估算出采空区垮落后的积水量。关键词：采空区；孔隙率；计算及应用中图分类号：F406．8；TD74文献标志码：B文章编号：1008—0155(2014)09—0189—02近年以来，煤矿重特大水害事故、突水淹井、淹采区补给水上水平采空积水及地面裂隙水导入，季节性区和重大未遂水害事故时有发生，直接威胁到矿井的较强，采空区积水无其他排水通道，积满后由

2、上部水平安全生产，为遏制煤矿重特大水害事故发生，黄家庄煤大巷排出，因此，采空区内积水均充满采空区。通过钻矿根据“预测预报、有疑必探、先探后采(掘)”的方针，孔排放，1819左采面实测排放水量为41360m，1819右落实“防、堵、疏、排、截”五位一体的综合防治措施，取采面实测排放水量为37896m。得了较好的效果。3测水方法1概况容积法和堰槽法。黄家庄煤矿位于贵州省平坝县境内，原属平坝县4基本参数的确定办煤矿，矿井设计生产能力0．09Mt／a，通过改扩建，矿4．1采空面积(S)的确定井实际生产能力为0．3Mt／a，现隶属于林东矿业(集1819左采面走向长320m

3、，工作面长90m，全部采团)有限责任公司，矿井采用平硐开拓方式，通风方式完，实际采空面积为：采用中央分列式。S=LxB=28800(m)黄家庄煤矿可采煤层有M8、M9两层煤，M8煤层1819右采面走向长260m，工作面长lom，采面回在M9煤层的上部，两层煤层间距平均18m，两层煤均采到停采线，留有20m的保护煤柱，实际采空面积为：属较稳定煤层，煤层倾角8。，M8煤层平均采高1．5m，S=L×B=24000(m)M9煤层平均采高1．5m，M8煤层开采垂深在80～120mS一采空面积，m；L一采面斜长，m；B一工作面之间。M8煤层伪顶厚0～2．0m，多为泥岩、碳质

4、泥岩、长，m。泥质粉砂岩，开采时随采随落，但比较破碎；直接顶为4．2平均采高(M)石灰岩，厚约0．8m；老顶为泥质细砂岩，厚约5．3m。通过两回采工作面回采时实际测得采高分别为：M9煤层无伪顶，直接顶为灰岩，厚约2．0m；老顶为厚1819左采面平均采高(M，)1．6m，1819右采面平6m的粉砂岩。回采后采空区处理采用全部垮落法。均采高(M)1．7m。根据《黄家庄煤矿地质报告》，矿井水文条件属简4．3采空最大冒落高度(H)单类型，但井田内地表裂隙发育，小型断层较为发育，(1)1819左采面最大冒落高度H多属于开放型，随开采深度的增加，矿井涌水量逐步增M．Hml·

5、39(m)加，矿井正常涌水量为30m／h，最大涌水量为100m／h，多属于采空区涌水。(2)1819右采面最大冒落高度H黄家庄煤矿处理采空区积水的方法是采用钻孔探MHIl2=5．72(m)放水的方法，通过钻孔，逐步疏干采空区积水，以达到防治水的目的。但要准确地计算采空区的积水量，必H一采空最大冒落高度，m，H。、H分别表示须要计算出采空区顶板垮落后的空隙率，现通过钻孔1819左采面、1819右采面的采空最大冒落高度；M一排放1819左采面及1819右采面采空区的积水量来反煤层厚度或采厚，ITI；K一岩石碎涨系数1．25～1．5，取算采空区顶板垮落空隙率。1．3；

6、ot一煤(岩)层倾角，取8。。2采空区积水情况4．4裂隙带高度(HI．)1819左、右采面均为走向长臂布置，于2002年回(1)1819左采面采空区裂隙带高度H¨采结束，1819左采面采空走向长320m，工作面长90m，100M．U一．．．．．．．．．．一“一1采空面积为288Om，1819右采面采空走向长为．6M，+3．6240m，工作面长为lom，采空面积为24000m，两采空=25．97(in)计算中误差±5．6m。收稿日期：2014—05—27作者简介：吴(1972一)，男，1997年毕业于湖南科技大学资源勘察与城镇建设系水工专业，注册安全工程师，现从事

7、煤炭技术管理工作。189(2)1819右采面采空区裂隙带高度H。表22时钢管的百米风压损失表iooM，一巷道坡度风压损失H“一．．．．．．．．．．．．．．．．—．——二．一1．6M，+3．6上山16．5。0．26—0．28MP=26．90(m)计算中误差±5．6m。下山16．5。0．15—0．17MPa4．5水头高度(H。)上山24。O．4l一0．44MPaH。=Lsinot计算得1819左采面水头高度为12．5m，下山24。O．13一O．15MPa1819右采面水头高度为13．9m。平巷O．18—0．2lMPa4．6采空垮落空间体积(V)(4)输料距离不宜过远

8、，否则管道效应增大。混V