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1、技術研發(fā)!"#$%&'&()*%+,*-."!:+;-!#!<+-%!!"#$煤層底板突水因素分析及治理#!!王&婧!#-河南理工大學資源環(huán)境學院"河南焦作$($"""&!-潞安集團余吾煤業(yè)有限公司"山西長治"$'"###摘&要!某礦水文地質條件極其復雜"隨著開采深度的增加"在采掘生產過程中深受巖溶水突水威脅"時常發(fā)生以煤層底板巖溶水為水源的突水事故$通過分析認為'該礦南部及東南部條帶狀灰?guī)r露頭區(qū)是巖溶水的補給區(qū)"接受大氣降水和地表水滲漏補給&石炭系灰?guī)r和寒武系灰?guī)r巖溶水是礦井主要突水水源"巖溶裂隙%采動裂隙和小斷層是礦井主要突水通道"煤層底板隔水層厚度空
2、間變化較大"厚薄不均"在水壓%構造%采動礦壓等因素綜合作用下"容易發(fā)生底板突水&隨著開采深度的加大"巖溶裂隙含水層富水性變差"更易于疏放&通過礦井的+疏水降壓,和+礦井排水的資源化利用,的有機結合"在實現工作面不帶壓要開采的同時"提高了礦井排水的利用水平$關鍵詞!水文地質&突水&含水層&疏水降壓*+,'#"-)%'%./-,001-#""'23(($-!"#$-"%-"#>)),&引言目前由于河道逕流量不足#""4.@!巖溶水補給量在'!(4.@)某礦水文地質條件極其復雜!煤底板分布有石炭系薄層灰左右!該礦巖溶水排水量在#"""4.@左右!超過巖溶水補給巖
3、和寒武系灰?guī)r!裂隙巖溶發(fā)育!富含承壓水!且井田內斷層發(fā)量!巖溶水位下降"育!斷層垂向導水使太原組簿層灰?guī)r巖溶水與寒武系巖溶水有!-#-!&水層充水密切水力聯系"底板因采動破壞或存在自然導水通道!難以承太原組薄層灰?guī)r巖溶承壓水為礦井的直接含水層!至二#受巖溶水水壓!自建井投產以來!在采掘生產過程中深受巖溶煤底板之間賦存有泥巖#砂質泥巖及粉砂巖!沉積不穩(wěn)定!厚度水突水威脅!時常發(fā)生以煤層底板巖溶水為水源的突水事故!變化大!厚度"6#>-!>4!平均厚度3-)>4!加之斷層發(fā)育或)最大突水量#%%'4.@!水害問題一直是制約礦井安全開采的受采動影響!對太原組灰?guī)r
4、水并不能起到完全隔水作用!太灰主要問題之一"隨著開采深度的深度的增加!目前采深已達到水可通過巖溶裂隙或構造裂隙充入礦井$寒武系中上統(tǒng)灰?guī)r白(""4左右!作用在煤層底板的巖溶水水壓更大!防治水任務云巖巖溶裂隙含水層可通過礦區(qū)內的斷層構造裂隙垂向或側更加艱巨!因此對礦井深部的水文地質條件及突水機理進行分向向太灰水進行補給或直接通過巖溶裂隙和封閉不好的鉆孔析研究!提出相應的防治水技術!對該礦的安全#高效生產具有等造成礦井突水!太原組薄層灰?guī)r與寒武系灰?guī)r巖溶裂隙含水重要的意義"是某礦發(fā)生突水的主要水源"!&礦井水文地質條件!9!&底板破壞深度該礦區(qū)巖溶水是一個相對
5、獨立的水文地質單元!具有獨立煤層底板突水通常是含水層富水性#水壓#隔水層厚度#構的補給#逕流和排泄條件-#."礦區(qū)巖溶水系統(tǒng)四周邊界基本清-).造#采動礦壓等因素綜合作用的結果"根據+下三帶理論,楚!北部為巖溶含水層深埋邊界!巖溶不發(fā)育!屬于不導水邊在采動礦壓作用下!煤層底板隔水層發(fā)生變形甚至破壞!在自界$東南部為寒武系灰?guī)r條帶狀露頭區(qū)邊界!接受大氣降水入-$.然條件不變的情況下!采動礦壓越大!底板破壞深度就大"滲補給!屬于開放性邊界$南部為石炭系灰?guī)r和寒武系灰?guī)r隱底板破壞深度與開采深度#煤層傾角#采煤厚度#工作面斜長#伏露頭邊界!接受第四系孔隙水的越流補
6、給$東部為X;斷層!煤層底板巖層強度#開采方法及頂板管理方法等因素有關"經屬于導水邊界"張村井田靠近西南部的補給區(qū)!在區(qū)域巖溶水過對全國實測底板破壞深度資料回歸分析!底板破壞深度/與補給逕流帶上!三里寨井田(主要是一井#二井#三井)遠離西部工作面斜長.#采深3#煤層傾角%之間的回歸方程為%的補給區(qū)!屬于礦井排水的排泄區(qū)!牛莊井田處于巖溶水深部逕/C"&""3(3G"&#''(%G"&#">%.2$&)(>%流的滯緩區(qū)"地下水總體上由西向東#由南向北逕流!在張村目前!某礦二#水平采煤工作面斜長一般為3"6#'"4!煤井田#牛莊井田以及三里寨井田以礦井排水的形
7、式被排出地表"層傾角#(Y6#3Y!開采深度達$("6(!(4!根據上式計算!底"&礦井突水規(guī)律分析板破壞深度在#"6!"4之間"而二#煤底板隔水層厚度變化!9#&突水水源大!平均厚度為3-)>4!局部甚至缺失"在采動影響下!當采煤!-#-#&大氣降水與地表水工作面底板巖溶水水壓較大!隔水層實際不能起到隔水作用"!礦區(qū)西南部寒武系灰?guī)r露頭出露面積為#(K4!區(qū)內地表采掘過程中即使沒有遇到巖溶裂隙!只要煤層底板灰?guī)r富水!巖溶裂隙發(fā)育!露頭帶上分布多個露天開采灰?guī)r造成的采坑!巖溶水就可通過底板采動破壞裂隙!越過隔水層可以進入采掘大氣降水通過地表巖溶裂隙入滲補給
8、巖溶水$石炭系薄層灰?guī)r工作面!發(fā)生突水事故"露頭區(qū)與朝川河道交切!
