1、带水压开采专项安全技术措施带水压开采专项安全技术措施一、矿井概况河南大有能源股份有限公司新安煤矿位于新安县城以北 15 处,石寺镇境内。东以 F29 及 F2 断层为界,西以第三勘探线为界,浅部以二 1 煤层底板+180m 等高线及小煤窑下部边界为界,深部以二 l 煤层底板-230m 等高线为界。井田走向长 15.5km,倾向宽 3.5km,面积 50.27km2。新安井田位于新安倾伏向斜之北翼,为一平缓的单斜构造,向斜轴向近东西,向东倾伏,北翼倾角平缓,一般为 711。1995 年 11 月 5 日 12161 掘进工作面底板奥陶系灰岩发生突水事故,最大涌水量 4257m3/h,2010 年
2、矿井水文地质类型划分为极复杂。新安煤矿于 1978 年筹建,1988 年建成投产。2011 年核定生产能力 180 万吨/年。矿井开拓方式为斜井双水平上下山开拓,水平为+150m-50m,水平为-50m-200m。目前开采+25 水平,有12、13、14、15 四个生产采区及 16 开掘准备采区;计划 2012 年开始施工二水平开拓工程。二、主要承压含水层新安井田主要承压充水含水层为奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层,其具有富水性强而不均一,水压高,个别断层带岩溶裂隙发育,补给充足等特点。1、奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层奥陶系灰岩含水层由白云质灰岩、角砾状灰岩、硅质白云岩和白云岩组成,地层总厚度 5
3、00m。地表出露广泛,面积约32km2,补给量丰富,井田北缘灰岩裸露区和浅埋区岩溶较发育,岩溶形态主要是溶孔和溶蚀裂隙,溶洞较少见。岩溶发育程度由浅往深逐渐减弱,富水性不均一。根据历年 12 次抽水试验结果,单位涌水量q=0.000614.03L/sm,渗透系数 K=0.000459.02m/d。岩溶发育规律受岩性、构造、埋深、水循环条件等因素影响和控制,总体评价该含水层富水性属含水丰富的含水层,水化学类型呈 HCO3-Ca-Mg 型。奥灰地下水动态变化主要受气象因素控制,距二 1 煤层底板 43.7774.50m,平均 53.76m,与 L7 灰岩间其中有两层隔水层阻止地下水进入矿井,属具有
4、突水威胁的间接充水含水层。2、奥灰水动力条件本区奥灰岩溶含水层原有的补给水量,主要来自矿区西北部寒武-奥陶系地表裸露区的大气降水和河道的岩溶漏水区段,地下水的总流向是由西向东,流经新安矿井田并继续向东,最终排泄入黄河。小浪底水库蓄水后,这一带的黄河水位已由原来的+210m 标高提高到目前的+263m,奥灰水地下径流的排泄点标高相应地抬升了 53m,水力梯度和流速也相应地变小,从而对奥灰水的补给、排泄和突水量的大小产生一定的影响。3、突水危险性根据煤矿防治水规定突水系数计算公式T=P/M式中 -突水系数,MPa/m;P-底板隔水层承受的水压,MPa;M-底板隔水层厚度,m。该公式适用于回采和掘进
5、工作面,就全国实际资料看,底板受构造破坏块段突水系数一般不大于 0.06 MPa/m,正常块段不大于 0.1 MPa/m。矿井各采区突水系数计算表采区16 下山16 上山14 下山12 下山11 下山21 采区13 下山15 上山15 下山最大 P3.22.43.22.6 (12201)2.9(11241)4.62.6 (13171)1.92.9M5344 (水文孔)5353535346.5(2004)5353T0.060.0550.060.0490.0550.0870.0560.0360.055根据公式计算,当隔水层厚度取平均值 53m 时,我矿一水平突水系数最大为 0.06 MPa/m,二
6、水平最大突水系数估算为0.087 MPa/m,在地层无构造破坏的情况下,可有效地阻止奥灰水进入矿井。如果煤层底板有穿透奥灰层的断裂存在,同时又处在奥灰水径流带时,将有可能造成煤层底板突水。当隔水层厚度取最小值 44m 时,一水平最大突水系数为 0.073 MPa/m。新安井田奥灰承压含水层埋藏深、水压大,补给水源充沛,富水性不均匀分布,根据煤矿安全规程,矿井不具备疏水降压条件时,只有坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,采用注浆加固底板、留设防水煤柱、增加抗灾强排能力等防水措施进行带压开采。三、带压开采安全技术措施1、矿成立防治水工作领导机构,具体设置如下:总 指 挥:贺志强马泰山副总指挥:李书文张松军崔笃峰郭俊才陈龙刘超蒋二保段洛义司洙霖刘建中陈国立任怀宝董顺喜成员:李强凡曾聚子武长青潘有才刘延召刘战军任建伟拓文富高广亮段金炼张辉张向东李红杰杨伟峰杨红伟李华王文峰司耀卿张喜斌郝光华许淑军白建新裴俊昌程相伟指挥中心设在调度室,中心主任:李强凡(兼);防治水办公室设在地测科,办公室主任:刘战军(兼)。