101002回采说明书.doc

肥城矿业(集团)公司曹庄煤矿101002工作面回采地质说明书 编制单位: 地 测 科编 制:审 核:地 测 科:技 术 科：安 监 处：总工程师:接到通知时间： 2012.03.16提 交 时 间：2012.03.20概况煤层名称煤10水平名称-280采区名称西五采区工作面名称101002工作面地面高程 +116.1+118.9 工作面高程 -320.5 -343.9地面相对位置及地形情况地面相对位于邓李付公路以东180m、矿工业广场煤柱的西侧，地面为北高南低的农田。井下位置及邻区采掘情况井下位于西五采区十层煤西翼第一区段。东至矿工业广场（含电厂）保护煤柱；西至CF23断层煤柱；南为-280泄水巷煤柱；北至101004工作面尚未掘进。上覆九层煤91002外段工作面已于2010年12月20日回采完毕。回采对地面设施的影响地面为农田无建筑物。钻孔情况无钻孔资料工作面推采长度( m )工作面长度( m )面 积( m2)16790煤层情况煤层总厚( m )1.552.161.97煤 层 结 构（m）煤层倾角( )简单可采指数1变异系数（ % ）8.4稳定程度稳定该面煤10-2两极厚1.552.16m，平均厚1.97m，f=1.5。属简单结构、稳定的中厚煤层。相邻煤层间距(m)煤10-2上距煤9平均2.76m，下距五灰平均19.50m，五灰下距奥灰13.60m。煤质情况M（%）A（%）V（%）Q （MJ/Kg）FC(%)S(%)Y(mm)工业牌号2.469.5045.8725.53603.326FM工作面回采地质说明书8煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称厚度（m）岩 性 特 征老 顶直 接 顶粉 砂 岩1.09深灰色，质细、性脆，含植物化石，下部含菱铁质结核，f=34。伪 顶直 接 底粘 土 岩4.40灰白色，团块状构造，质不纯，含砂质，含植物根化石,f=3。老 底地质构造情况概述：该面地处井田西部宽缓倾伏向斜东翼，煤层倾向 N3E N11E，走向变化不大。煤层倾角1214，平均13,工作面地质构造简单，共揭露一条斜交逆断层f1落差为1m，对工作面回采影响不大。河流冲涮带无岩浆侵入体无岩溶陷落柱无断层编号倾向( )倾 角( )性 质落 差(m)对回采的影响程度揭露控制情况f1NW2976逆断层1.0小101002外段风道揭露水文地质情况及防治水措施水文地质情况及防治水措施水文地质情况及防治水措施水文地质情况及防治水措施一、工作面概况井下位于西五采区十层煤西翼第一区段外段。东至矿工业广场（含电厂）保护煤柱；西至CF23断层煤柱；南为-280泄水巷煤柱；北至尚未掘进的101004工作面。上覆九层煤91002外段工作面已于2010年12月20日回采完毕。二、充水因素1、地表水及第四系冲积层水：因受第四系底部粘土层阻隔，地表水及第四系冲积层水与下伏各煤层无水力联系。2、老空水：101002工作面上覆91002外工作面回采完毕后低洼处形成老空积水，为保证101002工作面运中安全掘进，在91004风道施工了2组7个放水孔，共放出水量约600m,施工的钻孔全部下套管，并保证泄水畅通，形不成老空积水，对101002面回采无影响。3、五灰五灰两极厚8.613.4m，平均11.4m，上距煤102两极17.722.6m，平均19.50m，主要为粉砂岩、无名灰等构成的隔水层，岩溶裂隙不发育。3.1放水实验：（1）放水动态为进一步查清西五采区的水文地质条件，与2011.08.11日2011.08.19日对该区进行了一次放水试验，历时203小时。稳定放水量92m3/h，最大降深117.3m，水位恢复观测时间32小时。（2）结论该区段五灰富水性五灰富水性相对较弱，补给条件较差。该区段走向上水力联系较密切，倾向上径流不畅。通过放水试验资料分析，五、奥灰之间未发现有水力联系。3.2钻探情况：该面共施工五灰注浆孔5个，单孔水量022m3/h，其中大于20m/h的钻孔有一个，共计27.5m3/h，平均5.5m/h；奥灰孔5个，单孔水量03m3/h，共计6.1m3/h，平均1.22m/h。结合相邻81002面、91002面、91004面及81004面的钻探及放水试验综合分析：该区总体五灰富水性较弱，仅在构造发育地段富水性较强，五灰走向上水力联系较密切，倾向上径流不畅，五、奥灰之间未发现有水力联系，通过注浆改造该区的五灰水文地质条件得到明显改善。4、奥灰：为巨厚强含水层，上距五灰11.119.5m，平均13.60m,主要为粘土岩及薄层灰岩构成的隔水层。101002运中巷奥-42孔深93.1m，进入奥灰垂深20.6m，在74m处（奥灰垂深6.7m）见水量2m3/h、水压2MPa，终孔水量3m3/h、水压2MPa；奥-43孔深47m，因孔内顶钻严重，流沙铝土岩流出，卡孔，无法施工，未及奥灰，提前终孔，终孔无水无压力；奥-44孔深96.7m，进入奥灰垂深31.7m，在44m（五灰）处见水量2m3/h、水压1.3MPa，终孔水量3m3/h、水压2.1MPa；奥-45孔深95m，进入奥灰垂深29.3m，在82.8m处（奥灰垂深21.0m）见水量0.1m3/h，终孔水量0.1m3/h、水压2.6MPa；奥-47孔深45.4m，在24.8m处见水量1m3/h、水压1.35MPa，因孔内顶钻严重，流沙铝土岩流出，卡孔，无法施工，未及奥灰，提前终孔，终孔无水无压力；91000疏水下山奥-24孔深164.9m，进入奥灰垂深54m，在152m处（奥灰垂深44m）见水4m3/h。综合分析上述六孔资料及结合放水试验资料分析，该区整体上奥灰顶部20m范围内富水性较差，在无采动影响下，五、奥灰之间未发现有水力联系。工作面西侧81004工作面于2004年3月27日17时45分，发生工作面底板奥灰突水，最大水量为403m/h，历经93天，成功的封堵了突水，堵水效果达到100%。通过注浆堵水，该处的水文地质条件得到一定程度的改善。三、注浆改造情况上覆81002外面共施工五灰注浆钻孔4个，单孔水量0.13m3/h，累计水量3.3m3/h，平均0.8m3/h，共注水泥6.9t，干料2.09tm3。上覆91002外面共施工五灰注浆钻孔7个，单孔水量0.15m3/h，累计水量11.1m3/h，平均1.6m3/h，共注水泥41.315t，粘土27.17t，干料6.17tm3。该面共施工五灰注浆孔5个，单孔水量022m3/h，其中大于20m/h的钻孔有一个，共计27.5m3/h，平均5.5m/h；奥灰孔5个，单孔水量03m3/h，共计6.1m3/h，平均1.2m/h，重点对断层带、富水区及构造薄弱带进行了注浆加固，共注水泥1371.15t，干料40.8t/m3。特别是奥-42孔在五灰段进浆量大，扩散半径远，注浆效果好，注浆期间与Z807、Z808、Z810、Z812、奥-43、奥-44孔串浆，并将上述各孔全部封闭；原91002外面停采线顶板淋水（约5m3/h）及101002面上风道底板渗水（约2m3/h）全部封堵，很好的注浆加固了底板。另外，在91004风道将81012轨中巷的五-143封堵，共注水泥72.49t。所有注浆孔均达到注浆终孔要求。四、受水威胁程度、五灰突水系数计算五灰突水系数计算井下五灰水位-267.5m，（Z792：P=0.75MPa，孔口标高-344.0），工作面最低标高为-343.9m。据公式： T = =0.048MPa/m .I 式中： T-突水系数 MPa/m P-隔水层底板承受水压 0.94MPaM-隔水层厚度 19.50m利用J3（P=0.14MPa）、五-145（P=0.3MPa）计算突水系数均为0.015MPa/m。由以上计算可知，该面正常块段不受五灰水威胁2、奥灰突水系数计算井下奥灰水位+14.1m，（奥-24：P=3.4MPa，孔口标高-332.6），工作面最低标高为-343.9m。 据公式： T = =0.089MPa/m .I 式中： T-突水系数 MPa/m P-隔水层底板承受水压 3.95MPaM-隔水层厚度 44.50m由以上计算可知，该面正常块段不受奥灰水威胁五、涌水量预计（1）正常涌水量 生产用水5m3/h，疏放水：100m3/h，共计105m3/h。（2）最大涌水量按正常涌水量的倍计算，为210m3/h。（3）五灰一点最大突水量以-280m水平五灰放水试验为依据，利用“大井法”中承压完整井公式预计一点五灰突水量，采用公式为： Q 2.73 用半径r0 工作面水平投影面积F=16129.4m， r071.67m引用影响半径R0 用公式R0 r010S 计算渗透系数k 依据-280m水平放水试验资料，渗透系数k0.044m/h。现五灰最高水位-267.5m，工作面下限标高-343.9m，则S max=76.4m R0=71.671076.4 =231.9m。 将各参数代入式得： Q =2.73 =205.2m/h六、防治水措施1、工作面泄水线路为：101002工作面9、10层联络巷91004风道91004采空区91004运中巷91004泄水巷81006轨中巷-480m西翼付巷-480m水仓，工作面回采前应清理疏水线路，确保101002工作面至-480m水仓疏水线路畅通，排水系统正常运转。工作面低洼处按设排水能力不小于15m/h的排水设施。2、工作面回采期间利用Z478、790、791、五-218、五-244、J4孔疏水降压，放水量100m/h，利用J3、Z792、五-145、奥-24孔观测水压，观测间隔不超过5天。放水孔不经矿总工程师批准，任何人不得随意关闭。3、回采过程中，加强防治水管理，区队干部、安监员、安全网员应明确职责，如发现底板出水等异常情况，应及时汇报调度室，以便采取措施。4、加强工作面底板管理，严禁不正常割底，保持棵棵支柱垫铁鞋，铁鞋规格不小于380mm，压力集中区、底板变软地段支柱下加垫木耙或板梁,现场备足不少于58个防水木垛料。5、工作面推采过9层钻孔时，地测科提前20m下达过钻孔通知书，并对钻孔封孔情况进行评价，防治水工区提前做好应急工具。6、在工作面里泄水贯眼门口搭设两个木垛，保证泄水畅通。7、加快工作面推采进度，三班组织生产，支柱钻底严重或底板变软地段采取适当留底煤措施。其它地质因 素瓦 斯 沼气绝对涌出量：0 m3/min；二氧化碳绝对涌出量：0.32 m3/min。煤 尘 煤尘爆炸指数：40.70%。 煤的自燃煤10-2自燃倾向性等级为类，容易自然,煤层自然发火期712个月。 地 温现井下工作区的平均温度为20，随掘进深度的增加，增温梯度为0.64/100m。 地 压随掘进深度的增加地压将逐渐增大,断层附近地压较明显。储量计算块段号推采长（ m ）工作面长（ m ）斜面积（ m2 ）煤 厚( m )容 重t/m3基 础储 量( t )回采率( % )储 量( t )230731