濟(jì)寧煤田巨厚覆巖離層突水機(jī)理初探

《濟(jì)寧煤田巨厚覆巖離層突水機(jī)理初探》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、能源技術(shù)與管理2010年第1期doi：10．39696．issn．1672—9943．2010O1．036濟(jì)寧煤田巨厚覆巖離層突水柵理初搽胡東祥(兗礦集團(tuán)有限公司，山東鄒城273500)[摘要]華北煤田開采通常受煤層底板水害的嚴(yán)重威脅，頇板砂巖水危害不大，隨開采技術(shù)的不斷發(fā)展，水文地質(zhì)條件發(fā)生較大變化，水害成因復(fù)雜，頂板水害事故不斷發(fā)生。魯西南地區(qū)濟(jì)寧煤田首次發(fā)生工作面巨厚覆巖突水事件，分析了濟(jì)寧二號(hào)煤礦11305綜放工作面采空區(qū)滯后突水因素與機(jī)理，總結(jié)了巨厚覆巖離層發(fā)育特征，對(duì)水文地質(zhì)條件類似礦井防治水工作具

2、有借鑒意義。[關(guān)鍵詞]巨厚覆巖；離層；滯后突水[中圖分類號(hào)]TD745+．21[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)]1672_9943(2f】1O)01_O094—03區(qū)內(nèi)無大型地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，水文地質(zhì)條件簡單，大0引言井法預(yù)計(jì)采區(qū)最大涌水量200m3／h。采區(qū)工作面濟(jì)寧煤田位于魯西南地區(qū)，屬華北石炭二迭設(shè)計(jì)為沿空留巷布置，11305工作面為先期開采紀(jì)沉積煤田，主采煤層為二迭系山西組3煤、太原工作面，走向長為1100m，傾向?qū)?50m，煤層厚組l6、l7煤，煤系地層上覆侏羅系巨厚紅色砂巖度4．5～5．5m，斷層構(gòu)造簡單，采

3、用長壁式綜采放頂及第四系地層。煤層頂板沉積巨厚層狀砂巖，屬于煤全部垮落采煤法，工作面于2006年9月5日河控一淺水三角洲沉積序列，交錯(cuò)層理發(fā)育；侏羅～2007年4月30日回采，平均涌水量10．5m3／h，系地層普遍侵人一定厚度的巖漿巖。特定的沉積未曾發(fā)生頂板淋水、突水現(xiàn)象。2007年8月底相結(jié)構(gòu)地層，常產(chǎn)生工作面頂板砂巖離層滯后突鄰11306工作面順槽施工，實(shí)施超前疏放11305(涌)水害事故，威脅煤礦安全生產(chǎn)。2007年，濟(jì)寧采空區(qū)積水工程。二號(hào)煤礦十一采區(qū)11306采空區(qū)首次發(fā)生上覆巨2采空區(qū)積水突增現(xiàn)象及

4、原因分析厚砂巖離層涌水事件，表明魯西南地區(qū)華北型煤田礦井水害類型具有新特征。本文初步探索濟(jì)寧2007年8月底相鄰11306工作面順槽施工，煤田綜放工作面上覆巨厚砂巖突水機(jī)理，對(duì)魯西超前探放11305采空區(qū)積水約9．6萬m，與預(yù)計(jì)南地區(qū)眾多類似水文地質(zhì)條件的煤礦防治水工作積水量相符。9月10日起11305采空區(qū)頂板巖層具有借鑒意義。周期來壓顯現(xiàn)，時(shí)常伴有巖層斷裂聲音，隨后采空區(qū)積水發(fā)生多次補(bǔ)給量突增過程，采空區(qū)積水水1采區(qū)水文地質(zhì)位不斷上升，如圖1所示。其中，10月6日采空區(qū)濟(jì)寧二號(hào)礦井十一采區(qū)位于井田西部，二迭

5、突水最為明顯，測得采空區(qū)積水量突增至163萬m3o系3煤層緩傾斜，埋深745～841m，上覆砂巖沉11306工作面順槽加大疏排水力度，采空區(qū)積水積厚約180m，由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖互層組成，于12月25日疏放完畢，實(shí)際累計(jì)疏放老空水屬于河控一淺水三角洲沉積序列；二迭系上覆侏46．6萬m，遠(yuǎn)大于采空區(qū)冒裂巖體空隙體積，如羅系地層沉積厚約280m，由灰、紫及灰綠色砂表1所示。巖、砂礫巖、薄層泥巖組成，地層中下部侵入厚度從11305采空區(qū)疏放水量及積水位相關(guān)曲線約120～200m的巖漿巖床，巖漿巖底界下距主采分析：

6、在疏放水初期，采空區(qū)積水位隨疏放水量增煤層約300m。主采3煤層直接充水含水層為頂加而不斷下降，靜儲(chǔ)量積水得到有效疏放；隨后，板二迭系砂巖，單位涌水量q=0．00061—采空區(qū)積水發(fā)生多次突水補(bǔ)給，采空區(qū)積水水位0．0195L／s·m，間接充水含水層為侏羅系砂巖，靠出現(xiàn)多次明顯升高，突水時(shí)間、頻度基本與礦壓顯近巖漿巖底部的侏羅系砂巖富水性好，單位涌水現(xiàn)一致，礦壓顯現(xiàn)時(shí)伴隨頂板涌水。初步分析認(rèn)量q=0．00027～0．1031L／s·m，富水性弱至中等，采為：采空區(qū)積水疏排過程中水體縮小，破壞了原有2010年第1

7、期胡東祥濟(jì)寧煤田巨厚覆巖離層突水機(jī)理初探95積水體和破碎巖塊對(duì)上覆巖體的支撐平衡，上覆至疏放采空區(qū)積水，采空區(qū)上覆巨厚巖漿巖以下巖層產(chǎn)生撓曲破壞、斷裂、冒落，斷裂裂隙垂向發(fā)巖體處于近穩(wěn)沉期，由于巨厚巖漿巖對(duì)其上覆巖育，導(dǎo)通上覆彎曲變形帶內(nèi)關(guān)鍵巖層下的離層區(qū)體的“支撐”作用，延緩了工作面整體巖層的移動(dòng)積水，使積水沿裂隙下泄對(duì)采空區(qū)充水，充水強(qiáng)度變形，采空區(qū)積水疏放后期，覆巖垂向裂隙不斷發(fā)取決于離層空間大小和離層段巖層富水性強(qiáng)弱。育，引發(fā)了巖漿巖體斷裂，再次導(dǎo)通上覆巖層離層開采時(shí)間效應(yīng)上，自11305工作面回采完畢

8、水突人采空區(qū)。5000一7604500—7654000．7703500-775毒3000．7807：25002000一7851500一790喜1000一795匿500一800O—805菪、§§墨籬≤圖111305、11306采空區(qū)疏放水量及積水位相關(guān)曲線表1采空區(qū)積水動(dòng)態(tài)對(duì)比煤層覆巖層狀結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的不均一性是產(chǎn)生3突水機(jī)理初步分析覆巖離層空間的條件，發(fā)生離層區(qū)突水的因素是3．1覆巖含水