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《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