煤矿带压开采安全技术措施.docx

1、煤矿带压开采安全技术措施煤矿带压开采安全技术措施一、矿井地质及水文地质概况1矿井地质概况告成井田位于颖阳-芦店向斜的南翼东段，处在北西向的嵩山与五指岭平移断层之间，大部地段受到了芦店-大金店滑动构造的影响。井田东南部大致以石淙河断层（郜 F1）为界，北部以翟门断层（郜 F5）为界，东北部始于一 1 煤层露头。告成煤矿主要开采煤层为二叠系山西组二 1 煤层，煤层平均厚度为 4.86m。煤层顶板大部分为滑动构造，滑动构造上盘位于朝阳沟背斜的南翼，基本为一单斜构造。以朝阳沟河为界，以东地层呈北东走向，倾向北西，倾角 832，与下盘地层产状基本一致。朝阳沟河以西，地层走向近东西，倾向南偏西，地层倾角

2、1049，与下盘地层相对而倾。因受滑动构造影响，告成矿地质构造较为复杂。据勘探资料显示本井田落差大于 100m 的断层 3 条，50100m 的 1 条，3050m 的 1 条，小于 30 m 的 12 条。25 采区目前新发现落差介于 520m的断层 3 条，对煤层开采影响较大。2.矿井水文地质概况告成井田位于颖阳-芦店向斜东段登封告成水文地质区。该单元南北分别以箕山、嵩山两分水岭为界，西部和东北部分别以颖河与白降河、双洎河分水岭为界。从构造上为一不对称向斜，南翼地层出露完整，北翼被月湾断层破坏，构成阻水边界。据现有资料分析，告成煤矿二 1 煤层主要为底板太原组上段灰岩岩溶充水及二 1 煤层

3、顶板滑体构造破碎带及上覆碎屑岩类含水层的孔隙-裂隙水。各含水层以缓慢渗入为主，并且动态补给水量不够充分，随着埋深的增加补给条件变差，富水性变弱，因此告成煤矿顶、底板含水层虽有一定的补给水源，但补给条件一般。告成煤矿二 1 煤层底板承压含水层为石炭系太原组L7-8 灰岩、L1-4 灰岩（L5-6 灰岩不稳定）、O2 灰岩含水层。其中：L7-8 灰岩含水层为煤层底板直接充水含水层，厚度023.48m，平均厚度 8.55m，距二 1 煤层平均为 11.4m，岩溶裂隙发育不均匀，富水性强，联通性差，补给水源不足，易疏干，对矿井开采影响小，通常是矿井的疏放对象；L1-4 灰岩含水层，厚度 13.5131

4、.82m，平均厚度22.09m。该含水层富水、导水性强，为一 1 煤层顶板直接充水含水层，距二 1 煤层底平均 50.03m，为二 1 煤层底板间接充水含水层；O2 灰岩含水层最大厚度 48.50m，距二 1 煤层平均为81.62m，岩溶裂隙发育，富水性好，连通性较好，为矿井间接充水含水层，是矿井充水主要的补给水源。目前我矿有 3 个 O2 水文观测孔，井 3 不能正常观测，其中井 1、井 2 水位标高为+168m、+159.5m，矿井采掘最低标高为-600m，远低于 O2 水位，因此属于承压水带压开采。自告成矿建矿以来，建井十年来矿井平均涌水量为665m3/h，近三年来平均涌水量为 937.

5、6m3/h，最大矿井涌水量为1121.7m3/h。原因是由于我矿加强顶板水疏放工作，造成近三年平均矿井涌水量偏大。涌水水源的构成：从 1999 年建矿前三年主要是 L7-8灰岩水，随着人为对顶板水合底板 L7-8 灰岩水的疏放，顶板水所占比例逐渐增大，2004 年以后顶板水约占 60%，L7-8 灰岩水约占 30%，L1-4 灰岩水约占 10%。据矿井开采资料统计，建井以来底板含水层突水 27次，最大突水 810 m3/h（2004 年 10 月 9 日），20072009 年矿井突水 4 次，全部为顶板突水。二、二 1 煤层“带压开采”可行性计算根据上述对矿井水文地质条件分析，依据煤矿防治水

6、规定下面对 L1-4 灰岩含水层进行带压开采评价。（一）安全隔水层厚度和突水系数计算公式：1、安全隔水层厚度计算公式：（该公式适用于掘进工作面）式中：-安全隔水层厚度，m；-底板隔水层的平均抗拉强度，MPa。取 4MPa；L -巷道底板宽度，m；-底板隔水层的平均重度，MN/m3 。取值为 0.0265（MN/m3）；p-底板隔水层承受的水头压力，MPa。根据煤矿防治水规定之规定，以上式计算出的安全隔水层厚度，与矿井实际隔水层厚度比较：（1）实际的底板隔水层厚度大于安全隔水层厚度，则可认为是安全的，一般可正常采掘；但在岩石破碎地段，要采取一定的安全措施；（2）实际的底板隔水层厚度小于安全隔水层厚度，则可认为是不安全的，要保证安全生产，必须采取安全措施。2、突水系数计算公式：式中：T-突水系数，MPa/m；P-底板隔水层承受的水头压力，MPa；M-底板隔水层厚度，m。计算实际突水系数值 T 与本矿区临界突水系数值 T 临进行比较。根据煤矿防治水规定，在具有构造破坏的地段临界突水系数值 T 临取 0.06 MPa/m，正常块段 T 临取 0.01 MPa/m。（二）根据以上公式分别计算 t