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矿井防治水中长期规划
2019-10-11  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   人气:0   


工业广场附近最高洪水水位标高低于井田主、副井筒最低标高5m左右,一般情况下洪水不会顺井筒贯入井下。
从总体情况分析,对本井田今后开采影响较大且最直接的地表水体是井田内季节性排洪冲沟,将来本矿开采至其附近时,应采取有效措施,防止雨季地表水通过采空区地表塌陷、裂缝涌入井下,造成水灾事故。
2、构造对矿井开采充水的作用和影响
井田构造属于宽缓褶曲带,未见断层、陷落柱,组成煤层顶、底板的岩石岩性多为坚硬—松软岩层,遇水后具有离层软化现象,不可能聚积大量的变形能,可以认为本区构造应力低,一般不会对巷道采区造成太大威胁,另外影响矿井充水的主要地质构造为向斜构造,煤层之上各含水层水在向斜轴部聚集,对煤层开采有一定影响;在向斜轴部采空区,可能有大量积水存在,给生产造成安全隐患。
3、含水层对矿井开采的充水影响
井田内对煤层开采有影响的含水层为上、下石盒子组、山西组的砂岩裂隙含水层,太原组灰岩岩溶裂隙含水层和奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层。
开采煤层后,由于存在矿山压力,使煤层上履岩层形成冒落带、裂隙带和缓慢下沉带“三带”。 对开采煤层上覆含水层造成影响和破坏的主要是冒落带和裂隙带。由采煤引起的沉陷变形在垂直方向上引起的覆岩移动影响高度和范围,主要决定于煤层顶板特征、构造、煤层开采厚度、开采方法,以及上覆岩层的厚度和特性。弯曲带一般对地下水不造成影响,所以只考虑到导水裂隙带的高度。通过对裂隙带最大高度的预计,可以预测井下采煤对地下含水层、地表水体等产生的破坏及影响,同样可以预测开采煤层以上水体对开采活动的影响程度。
沁和能源集团有限公司永红煤矿煤层分层开采,顶板管理方式采用全部垮落,根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》附录六经验公式,开采煤层时的冒落带、导水裂隙带发育高度计算结果如表
 
 
 
 
  各煤层冒落带、导水裂隙带最大高度计算表

煤层 煤层间距
(m)
煤厚
(m)
顶板类别 计算公式 计算值
(m)
3   6.99 中硬 13.48
87.18
62.88
15 4.68 坚硬 20.62
 
74.90
注:Hm——冒落带高度(m),Hli——导水裂隙带高度(m),M——采厚(m)
 
由上表可知3号煤层开采引起的地下水疏干最大高度可达到76.36m,在其影响范围内上覆的砂岩含水层以及基岩风化带含水层、第四系含水层之间相互导通,开采引起的顶板出水点的裂隙张开性好,无泥质充填,一般通过放顶后所形成的裂隙带向采面充水,在大面积开采的条件下,顶板水点多呈滴、淋水状态,易自然疏干。K8砂岩含水层是3号煤采空区的主要涌水水源,受补给条件及径流通道不畅限制,其充水的强度较弱,含水层富水性弱,对煤层开采影响不大。
根据调查,本矿3号煤层采空区面积较大,但随着3号煤层的开采,会形成越来越大的采空区,会逐渐破坏地层的稳定性,使其空间受力不均匀,形成垮落和导水裂隙,可能影响到地表,形成地面塌陷及地裂缝,沟通地表水与地下水的水力联系,使采空区内积水加大。但在井田内河谷中,3号煤层埋深相对较浅,通过导水裂隙可能会沟通风化裂隙水及地表水,矿井生产时应有所防范,尤其是井田内断裂构造发育,如断裂构造和导水裂隙带相互沟通,也将会对矿井充水产生影响。
由上表可知15号煤层开采引起的地下水疏干最大高度可达到95.52m,在3号煤层底板破坏深度叠加作用下,其导水裂隙带要大得多,可导通3号煤层积水区及以上含水层,矿方要引起高度重视。K2石灰岩是开采15号煤层的直接顶板充水含水层,K3、K4是间接充水含水层。据抽水资料,富水性较弱。但由于石灰岩岩溶发育的不均一性,局部地段富水性较强,因此开采15号煤层时应认真做好探放水工作。
本区奥灰岩溶水位标高约为490~497m,据煤层底板等高线图,其井田内3号煤层底板标高为325~445m, 15号煤层为235~355m,奥灰岩溶水位标高高于3号、15号煤层底板最低标高,所以开采3号、15号煤层井田内大部分地段存在带压开采问题,底板突水问题不容忽视。

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