1065工作面防治水技术措施方案.doc

. . . . .山西襄矿上良煤业有限公司32205工作面防治水技术措施 编 制： 审 核： 总 工： 时 间： 一、工作面概况1065工作面位于本矿井田范围北部，回采3#煤层。该面西侧为集中运输巷，南邻1063工作面，北侧为实煤体，东侧井田边界外为辉坡煤业未开采范围。工作面总体沿煤层倾向布置，西南高，东北较低，面长776米，宽187米。1065回风顺槽于？开始施工，？施工完成，1065运输顺槽于？开始施工，？施工完成，1065切眼于？开始施工，？施工完成；该工作面计划于？开始回采，预计回采期限为？；采煤方法为综采放顶煤，一次采全高；标高范围为575665米。 煤层厚度5.86.2米，直接顶板为炭质泥岩，老顶和直接顶为砂质泥岩和细砂岩，直接底为砂质泥岩。二、开采涉及主要含水层及隔水层特征 1、主要涉及含水层（1）中奥陶统石灰岩岩溶裂隙含水层本统为含煤地层基底。该含水岩（组）自下而上可分为下马家沟组、上马家沟组及峰峰组。峰峰组厚度130.00240.00m,平均厚180.00mm，上部为灰深灰色中厚层状石灰岩、夹白云质灰岩团块；中部夹钙质泥岩；下部为灰深灰色泥灰岩夹石膏层；底部为角砾状泥灰岩。据井田外北部约7.2km夏店详查勘探区施工的1703号水文孔资料，中奥陶统上部峰峰组灰岩岩溶裂隙不发育，抽水试验时，被抽干；下部上、下马家沟组灰岩岩溶裂隙较发育，q=3.45 L/s.m，按煤矿防治水规定附录二含水层富水性的等级标准（以下同），峰峰组为弱富水性的含水层，上马家沟组、下马家沟组为中强富水性的含水层。水质类型为型（引用善福联营煤矿奥灰水源井资料）。根据上良煤业2007年在副立井附近新施工的奥灰水源井抽水试验资料和善福煤矿水源井资料，奥灰水位标高与原区域等水位线图相比下降了10m左右的参数；据五阳煤矿西21号分站2009年2月份逐日观测的奥灰水位标高为650.49650.68m，也比原地质报告下降了10m。另据辛安泉资料，该泉水位多年来下降约10m。由此得出，本区域奥灰水位比原水位下降了10m，据此比拟本井田奥灰水位标高为666.0m，奥灰水流向由西北向东南。（2） 石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层该含水层主要由K2K6五层石灰岩组成，平均总厚度15.35m。其中以K2灰岩发育稳定，K3、K4、K5灰岩发育较稳定，K6灰岩发育不稳定。其富水性主要取决于裂隙，岩溶的发育程度。据夏店详查勘探区各水文孔简易水文观测，水位及消耗量变化不明显，仅少量发生漏失现象。据1703号钻孔抽水试验，q =0.004L/s.m，K=0.0161m/d。水质类型为型，矿化度为0.5100.741g/l。该石灰岩含水层（组）为弱富水性的含水层。太原组层间及底部的K1砂岩裂隙含水层因裂隙不太发育，故富水性一般较弱。（3） 二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层由K7砂岩及3号煤层顶板砂岩等组成。其中K7砂岩岩性为中细粒砂岩，平均厚3.22m，3号煤层顶板砂岩亦为中细粒，平均厚6.68m，总厚9.90m。砂岩裂隙一般不发育，仅局部见有开口型裂隙。据夏店详查区1703号钻孔抽水资料，q =0.0050.0287L/s.m，K=0.0670.269m/d,水位标高845.64m。水质类型为型，矿化度为0.784g/L。该砂岩含水层（组）为弱富水性的含水层。2、主要涉及隔水层（1）中石炭统本溪组：主要由塑性的泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩、泥质灰岩等组成，厚度平均11.20m，是良好的隔水层。（2）上石炭统太原组：主要由具有可塑性的泥岩、砂质泥岩组成，各层砂岩间及各层石灰岩间均有泥岩分布，一般厚度2m以上，可起到层间的隔水作用。（3）二叠系山西组和上、下石盒子组：各层砂岩间的泥岩，砂质泥岩及粉砂质泥岩等组成，可起到层间的隔水作用。三、充水因素分析根据晋平煤业其他工作面水文地质条件及涌水量观测资料及该面3条巷道掘进期间的水文地质情况，综合分析可以确定矿井直接充水水源主要是顶底板砂岩裂隙水，为该面直接充水水源。由于井田内煤层无出露，地表被巨厚新生界松散层所覆盖，无大型地表水体，且新生界含水层远离煤层，基岩顶部又发育多层稳定的良好粘土隔水层，因此在正常情况下大气降水、地表水均不会成为矿床充水水源。该工作面南侧为1063工作面采空区，该工作面月2011年4月份回采完毕，预计在采空区低洼处，会存在一定量的积水，但由于两工作面之间合理留设了不小于30米得防隔水煤柱，且采空区积水水压较小，因此该处采空区不会对1065的回采造成较大影响。顶底板砂岩裂隙含水层主要由中粒、细粒砂岩组成，厚度1016m，裂隙较发育，单位涌水量为0.0050.0287/s.m，属弱富水含水层。该含水层位于煤层顶板导水裂隙带影响范围内，将随采掘工程的开展涌入矿井，据其他工作面资料显示，该含水层以静储量为主，含水性弱，径流滞缓，通常在工作面回采初期水量较大，随着生产的进行，顶板砂岩水易于疏干，在做好排水工作的前提下，对生产安全不会造成很大影响。四、导水通道根据充水水源与水文地质条件、地质条件分析，该面未发现明显断裂构造，仅局部存在地层起伏的褶曲构造，因此工作面井充水途径主要有两种：（1） 采动裂隙该面采用综采放顶煤方法回采，次采全高，全部陷落法管理顶板。受采动影响，顶板砂岩含水层通过导水裂隙带，必然要涌入矿井；同样，受采动影响，底板破坏裂隙向下的发育厚度变大，同时煤层下的隔水层具有一定的原始导升高度，这样煤层底板有效隔水层的厚度变薄。 （2）褶曲裂隙在褶曲的轴部往往发育大量裂隙，而且据其他工作面经验来开，在回采至褶曲轴部时往往会有涌水量增大的现象。因此，预计该工作面回采时褶曲控水将是最大的变数。五、防治水技术路线为确保工作面面的安全顺利回采，应对该面的防治水工作保持高度重视，首采区各工作面的防治水工作应遵照以下防治水技术路线框图进行。工作面的防治水工作主要从三个方面进行开展，即排水、探查、治理。排水是依据工作面的涌水量预计，建立足够完善的工作面排水系统，保证即便工作面突水对矿井、人员安全不会造成威胁。探查是指在工作面生产的各个阶段，采用各种手段进行顶底板水害异常点的探查工作，工作阶段主要是工作面巷道掘进、工作面回采前、回采过程中等几个阶段，各阶段工作侧重点有所不同。巷道掘进过程中主要是超前钻探，回采前主要是采用各种手段对工作面顶底板富水异常区域进行探查，并取得相关数据，为工作面水害威胁程度进行评价。治理方面是指对探查出的异常地段进行有针对性的治理。工作面地质、水文条件分析整理工作面防治水技术安全措施健全排水系统水害治理水害隐患排查依据工作面涌水量预计，建立足够能力的排水系统，配备好相应的管道、水沟、排水泵及与之匹配的动力系统等掘进期间坚持“探六进三”回采前对重点异常区采用多手段探测回采过程中做好水文地质观测对存在的异常区进行钻探验证，并据实际需要采取相应的探、放、堵、排、疏技术手段实现安全回采 工作面防治水工作技术路线框图工作面回采之前的重点工作是对工作面底板导水裂隙带的探查与治理，对底板隔水层与太灰上段灰岩含水层的全面探查的基础上有的防矢的进行，加固与改造的重点应该放在相对富水和导水构造发育的区段。工作面回采过程中，须进行常规的水文地质监测，积累工作面回采过程中水文变化相关数据，为以后工作面回采工作积累经验六、涌水量预测及排水系统配置由于本矿水文地质条件相对简单，井田内未进行过抽水试验，各项水文地质参数相对误差较大，因此该面涌水量只能是根据周围已回采的1061工作面及1063工作面来来预计。预计该面回采期间正常涌水量50m3/h，最大涌水量80 m3/h。（该处数据仅供参考）该工作面于运输顺槽设置了水仓，仓容？m3、布置水泵？台，排水能力为？m3/h，排水管路为？mm，？趟。七、底板水害分析采用突水系数来评价煤层底板突水危险性，并作为带压开采安全的标准。式中： TS突水系数（MPa/m）；P隔水层承受的水压（MPa）；M底板隔水层厚度（m）；Cp采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度（m）；H隔水层导升高度(m)。公式中参数：由于奥灰水水位取666m，工作面开采最低标高为575m，因此P取0.91 MPa；Cp取15m，M取117.7m，H值无相应参数，且与计算结果影响较小，本次计算未予考虑。计算结果：TS=0.0089MPa/m根据煤矿防治水规定，突水系数临界值一般情况下，在隔水层完整，无断裂构造地区按0.10MPa/m计算，具有构造破坏地区按0.06MPa/m计算，该面突水系数小于上述临界值，因此，在无底板导水