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1、富含水砂層下的綜采放頂煤技術(shù)遼源礦業(yè)集團(tuán)公司生產(chǎn)技術(shù)部吉林遼源136200摘要：梅河礦四井是在含水砂層覆蓋條件下，用綜采放頂煤采煤方法開采急傾斜特厚煤層的礦井，多年來水患直接威脅安全生產(chǎn)，以往生產(chǎn)中曾多次發(fā)生采空區(qū)頂板潰水、潰泥事故。近年來，依靠科技進(jìn)步，引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，與科研單位合作，采用“防、堵、疏、排、截”綜合措施，并堅持“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，加大礦井水害隱患排查整改力度，確保了礦井的安全生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：含水砂層；綜釆放頂煤；開釆技術(shù)1概述梅河煤礦四井位于梅河煤田的最東部，設(shè)計能力為21萬噸/年。礦井經(jīng)過技術(shù)改造，2006年核
2、定能力為78萬噸/年，礦區(qū)地表為平緩的農(nóng)W和部分丘陵，地表標(biāo)高為+340.9?357.30,平均+344.4m，礦區(qū)走向長3.3km,寬0.5km,礦IX面積1.65km2o第四系沖積層覆蓋整個礦區(qū)，其下普遍發(fā)育有15m左右厚度的砂礫層，該砂礫層含水豐富、透水性較強，與煤層露頭不整合接觸，構(gòu)成了砂層水進(jìn)入礦井的直接通道，是礦井水的主要來源。隨開采深度的增加，流砂水不斷滲入井下，H積月累在采空區(qū)中，逐步形成了較大面積的積水區(qū)域。由于是急傾斜特厚煤層,在勢能壓力和采動擾動的作用下，對后續(xù)工作面的開采帶來潰水、潰泥、泥砂流等事故的重大安全隱患。為此，若要放頂煤綜
3、放開采，必須解決水患的安全隱患問題。2地質(zhì)采礦條件梅河四井煤系地層為新生界下第三系，12層煤和13層煤為可采煤層,其中12層煤為主采層。煤層穩(wěn)定，厚度10m?58m，平均25m。頂板為灰褐、黑褐色泥巖，底板為灰黑色或黑色泥巖，層理發(fā)育。井田煤層走向為N45°E,傾向N135°E,煤層平均傾角45°?65°屬于急傾斜特厚煤層。煤層中部厚兩翼薄、深部厚淺部薄。地質(zhì)構(gòu)造。梅河煤田位于撫順?密山斷列帶中段，成煤盆地的形態(tài)受華夏式構(gòu)造體系控制，早第三系含煤沉積于該帶的斷裂位置，呈N450E向展布的凹陷聚煤盆地。本礦區(qū)由于F3斷層和F2
4、斷層的切割，向斜的軸部和南翼都被斷失，因此本井田是單斜構(gòu)造，其產(chǎn)狀為傾向N131°E，走向N41°E，傾角65°。根據(jù)生產(chǎn)水平揭示，礦區(qū)內(nèi)斷層在20m以上的有七條，均為正斷層。梅河四井粘土層厚5?20m,含水砂層厚7?20m，滲透系數(shù)19.9?23.6m/日，單位涌水量為1.5?2.5L/s.m。梅河煤礦四井歷史最大涌水量為242m3/h,礦井現(xiàn)有兩套排水系統(tǒng)，最人排水能力為400m3/h,保證了排水能力的合理性。開拓方式為斜井片盤式開拓，以石門劃分采區(qū)。采煤方法為綜采放頂煤采煤方法，采用由FYC400支架改裝的低位支架放頂煤。開采
5、上限為+300m。0前已開采六個水平，最低生產(chǎn)水平-115m,生產(chǎn)采區(qū)為7101區(qū)。采區(qū)沿走向布置，工作面水平斜切布置，采放高度在13m左右，由淺及深逐步幵采。3依靠科技進(jìn)步，探清工作面周邊安全的影響因素為了確保安全生產(chǎn)，加大了防治水工程的資金投入，采取了與科研單位合作研究并引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，以實現(xiàn)全面掌握開采工作面的壓力規(guī)律，準(zhǔn)確弄清積水區(qū)域，從而為礦井防治水害提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)依據(jù)。3.1采區(qū)開采影響范圍的監(jiān)測隨著采區(qū)工作面開采的不斷延深和開采強度的加大，地面己出現(xiàn)多處沉陷坑，為了掌握規(guī)律，在已開采工作面的對應(yīng)地表設(shè)立了巖移觀測站定期觀測,直至采區(qū)結(jié)束穩(wěn)
6、定，之后，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)分析、繪制成采區(qū)開采影響地表范圍等高線圖。通過分析，得出深部開采對地表的影響角。頂板移動角為β=40°，底板移動角為λ=55°。3.2采空區(qū)積水區(qū)域的探測遼礦集團(tuán)緊密與北京煤科院進(jìn)行合作技術(shù)攻關(guān)，對采空區(qū)水源、通道及積水區(qū)域，水的治理、探放水方法都進(jìn)行了系統(tǒng)的探測與研究，總結(jié)出了積水的規(guī)律性。根據(jù)EH-4探測結(jié)果，繪制了EH-4探測剖面圖，根據(jù)電阻率值變化情況判斷出水源及水的通道，確認(rèn)了開采區(qū)域水源的基本特征。通過采用WDJD-I型多功能直流電測儀的高分辨三極電測法，對上部采空區(qū)積水區(qū)域6101
7、-2和6101-3工作面上方16m,32m,48m三個水平切面和剖面兩次探測結(jié)果，制出工作面頂板垂向富水性分析圖和富水性分析水平切面圖，明確了積水區(qū)域3.3礦井涌水量的日常觀測平吋對每個分層的采區(qū)涌水量定期觀測，有效的掌握涌水水量的大小。分析對比掌握規(guī)律，發(fā)現(xiàn)水患問題，采取措施立即處理。4制定嚴(yán)格措施，加強綜采工作面管理4.1綜采工作面管理技術(shù)措施4.1.1回采前要在工作面上、下順槽對煤厚進(jìn)行實測。4.1.2在老頂初次來壓和周期來壓期間，加強冋采工作面頂板管理，并搞好工作面端頭支護(hù)，防止冒頂、漏頂事故的發(fā)生。一旦冒頂、漏頂時，立即向礦總工程師匯報并及吋進(jìn)行
8、處理。4.1.3做到冋采工作面連續(xù)快速和勻速推進(jìn)，以使覆巖破壞發(fā)育
