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张延颖:葛泉矿煤层高承压岩溶含水层上带压开采下组煤技术探索
2019-04-25  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   

水层上带压开采下组煤的试采工作面1192,为倾斜长壁工作面,倾向长约400m,走向宽75m,工作面巷道均沿9号煤层底板掘进,煤厚4~6m,倾角约10°,在工作面巷道掘进阶段,共揭露断层9条,其中,落差在5m以上的断层1条,落差均小于2m断层8条,断层发育密度约0.8条/100m,且干燥无水。
1192工作面采用综合放顶煤开采工艺,顶板管理方式为全部垮落法。1192工作面底板至奥灰含水层的隔水岩层为由浅部向深部逐渐增大, 厚度为41~45m,其中,切眼附近为41~42m,停采线附近为44~45m。岩性以粉砂岩、细砂岩、灰岩和铝土质泥岩为主,其中,粉砂岩、细砂岩占总厚度的75%左右;本溪灰岩厚度占总厚度的18%强;泥岩厚度占总厚度的5%左右。科学认为,这种软硬相间具有一定厚度的隔水层结构在未受构造破坏的情况下,具有较好的阻水性能。但本溪灰岩含水层与奥陶系灰岩含水层之间的隔水层厚度最薄处仅为8m,却很容易受构造破坏使二者发生水力联系,使本溪灰岩含水层局部富水性增强,进而使隔水层的阻水性能下降。为安全完成首采面试采,他们通过钻探和对本溪灰岩水显示出奥陶系灰岩水的水文地质特征进行分析,在掌握了1192工作面9号煤底板至本溪灰岩间距为14.6-23.7m,岩层结构以粉砂岩、砂岩为主,裂隙发育程度较高,阻水性能一般,底板裂隙发育方向多为30-35°,本溪灰岩承压水在局部地段存在原始导升高度,底板裂隙密集发育段可直接到9#煤底板等相关数据后,认为工作面开采过程中存在有本溪灰岩水沿导水裂隙上升,并突破9号煤层底板对井巷工程充水的危险性,及工作面本溪灰岩与奥陶系灰岩含水层之间隔水层,存在奥灰水垂向越流补给现象或其它形式的补给方式后,他们又根据1964至2002年38年奥灰水位动态观测统计资料,及工作面附近奥灰孔实测水位标高,以及采动对底板扰动破坏深度等方面,对组织力量对工作面的高承压岩溶含水层上带压开采下组煤安全评估 ,对工作面的突水系数进行计算,在得出大部分区域相对安全的结论后。他们又根据巷道掘进阶段的井下钻探成果,即:1192工作面底板下伏本溪灰岩含水层与奥陶系灰岩含水层之间存在水力联系,大多数区段本溪灰岩含水层与奥陶系灰岩含水层水位一致,本溪灰岩含水层富水性较强并普遍发育5-10m的导升裂隙。本溪灰岩含水层与9号煤层之间隔水层平均厚度只有18m, 12m的煤层底板采动破坏深度和5m的本灰水导升高度,使得9号煤与本溪灰岩含水层之间有效隔水层厚度只有1m,突水系数高达2MPa/m,进行分析,认为:这种复杂的水文地质条件会严重威胁矿井安全,只有通过人工干预的方式补强隔水层的阻水性能,改造本溪灰岩含水层为相对隔水层,才能预防底板突水,实现带压回采。
  也正是对首采区工作面的正确评价,使他们在措施制定上有了具体而又充分的依据,也为高承压岩溶含水层上带

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