109-龙马煤矿珠子河下开采可行性分析
大平煤矿北一采区浊漳河下开采可行性分析

内地质构造较简单 , 对浊漳河水体下开采有利 , 但北 采 区 尚未 进行 瞬变 电磁 勘 测 , 在 后 期 的巷 道 掘 进
及 开采 过程 中加 强对 隐伏 构造 及局 部 富水 区 的勘 探
及 防治 。
根据潞安矿 区类似条件下王庄煤矿 、 高河煤矿 、 五 阳煤 矿 、 霍尔 辛赫 煤 矿 导 水 裂缝 带 高度 钻 探 实 测 资料 , 采用潞安矿 区导水裂隙带 高度经验计算公式 和“ 三下 ” 采煤规 程计算公 式计算结果 ( 如 表 2所 示) , 取 最大 值经 验计 算 公 式 的计 算 结 果 , 北 一 采 区 最大导水裂 隙带高度约为 1 3 1 . 2 m, 保护层厚度为
一
涨1 — 2 m 。河床部分基岩直接出露 , 下部基岩风化 带 发育 较深 中等 富 水 , 属 于水 体 下 采 煤 范 畴 。本 文 在借鉴潞安矿 区水体下成功开采经验和前人研究成 果基础上_ l 对大平煤矿北一采区浊漳河水体下开 采 可行性 进行 评价 分析 。
2 北一采 区浊漳河下开采可行性
号煤层 , 采煤方法为综 采放顶煤一次采 全高生产工
艺, 全部 垮落 法管 理 顶 板 。矿 井 目前 开采 区域 位 于 南 部一 采 区 , 随着 南一 采 区向西部 纵深 延伸 , 矿压 及
瓦斯 问题 突出 , 地 质构 造复 杂 , 开 采难度 较 大 。为 了
尖灭现象 , 含水空间以风化裂隙和构造裂隙为主 , 以 层 间运 动为 主 。各层 岩相 变 化 大 , 为补 给 条 件 差 的
摘
要: 针对大平煤矿北一采区浊漳河水体下 开采 , 从 地表裂 缝对 河下开 采的导水 危 险性 、 采 区沉 陷预计
及对河床环境破坏等方 面, 对河下开采可行性进 行 了综 合评价 分析 。分 析论证 表明北 一采 区浊漳河 水体 下开采是可行 的, 区域 防治重点是贯通性 导水构造 。
浅析河下开采的可能性

管理学家2014.2463一、问题的提出龙马煤矿位于靖宇县东兴乡境内,井田内地表水系发育,珠子河自西南向东北经过,见图1。
龙马煤矿南部区4.02Mt 矿产资源量在珠子河下。
为了有效利用资源和控制地表井田内珠子河对开采的影响,本文对珠子河下煤层能否进行开采进行了计算论证。
二、地质采矿条件(一)地层、构造及煤层特征。
本区含煤地层为侏罗系上统石人组,含煤系基底为侏罗系林子头组,上覆第四系地层。
地层由新至老如下:第四系(Q )、侏罗系上统(J 3)石人组(J 3h )及林子头组(J 31)。
在龙马井田内小断裂比较发育,龙马煤矿通过浅部采掘发现落差4m ~30m 左右的断层有4条;在井田的东南缘,由1-1、72-2两个钻孔揭露了F15号断层,落差约为200m ~300m 。
侏罗系上统(J 3)石人组(J 3h )下含煤段(J23ch)内有两个可采煤层,由上至下两个可采煤层为2号煤层、1号煤层。
(二)矿井含、隔水层。
下含煤段上部由上往下主要有4个含水层及2个隔水层,分别为:第四系玄武岩孔洞裂隙水含水层(βQ 1);第四系砂砾层孔隙水含水层(Q 1);侏罗系上统石人组火山碎屑岩段裂隙水含水层(J 53sh );侏罗系上统石人组上含煤段隔水层(J 43sh );侏罗系上统石人组砂、砾岩段裂隙水含水层(J 33sh);侏罗系上统石人组下含煤段隔水层(J23sh)。
(三)矿井充水。
珠子河南部区,矿井涌水量为187m 3/h ~242m 3/h ,珠子河北部区的龙马煤矿矿井涌水量为40m 3/h ~80m 3/h 。
经相关部门研究认定:珠子河河水通过冒裂带亦可形成矿井充水的水源,由于F 15断层切割珠子河,珠子河水沿着裂隙层间带、破碎带向矿井中渗水的可能性存在。
J 33sh含水层和构造裂隙易将珠子河河水导入井下。
三、水体下开采论证水体下开的综合论证,就是在掌握覆岩破坏及地层结构规律的基础上,针对水体类型及水体所在的地层结构特点,采用综合性分析,合理解决水体下采煤问题的过程。
马脊梁矿河床及采空区下煤层安全开采研究

2014-2 1 280.44
马脊梁大沟 保护煤柱
I △口
△ 取土样 口 测河道宽度
厶测产状
I心| |河流调查点
LQJ—I及编号
Fig.3
图3马脊梁河沟形态及调查点分布 Morphology of Majiliang River and distribution of
investigation pபைடு நூலகம்ints
井田边界
7"D物探异帝区2
图J 8117工作面与7*煤物探异常区对比图 Fig.4 Contrast map of geophysical anomaly zone
between 8117 working face and 7# coal seam
•225-
第52卷第6期 2021年6月
Safety in Coal Mines
矿井物探具有距离探测目标近、物探异常灵敏、 探采对比实证性强、应用场景多等优点叫为明确 7\11\14#煤层采空区分布范围,进而确定可能的积 水范围以及应力异常区,通过钻探以及物探的手段 对此区域进行了全面的探测o8117工作面与7#煤物 探异常区对比图如图4,8117工作面与11*煤物探 异常区对比图如图5,8117工作面与14*煤物探异 常区对比图如图6。
大同组为侏罗系主要含煤地层,含水层赋存在 各煤层之间的砂岩段,井田侏罗系煤层经多年开采, 地下水位大幅度下降,地下水的天然流场发生了变 化,由原来的均一含水层变为现在的局部集中的“地 下含水体”。采空区积水对下部石炭系煤层开采构 成较大威胁
8117工作面走向长度2 377 m,倾斜长度239.4 m,本工作面采用单一走向长壁后退式综合机械化 低位放顶煤开采的采煤方法,机采高度3.3 m,放煤
海域下煤层综采放顶煤可行性分析与实践

Abstract: Itwas the first time that full2mechanized caving mining was used under sea in the history of coal mining under sea in the
高了应对突发事故的反应能力。
(3) 建立了KJ95安全生产监测系统。实现了
井下所有掘进头、工作面的瓦斯及井下重要地点的
通风、温度、风门、风机等安全环境参数的实时监
测, 实现了矿井各类生产、机电设备运行状况的实
时监测。同时, 对开采煤层上方的两个主要含水层
的水压、水量进行了在线监控。
(4) 建立了快速和常规水质化验室。试采前
层和泥灰岩含水层。
在首采面原设计切眼处有1条落差为0~24m的断层, 可能会影响导水裂缝带的高度。考虑在断
层影响的情况下, 按梅河三井实测增长率20%,
取裂采比为818, 则预计其裂高小于38102m。
另外, 煤炭科学研究总院开采所还首次利用非
线性的人工神经网络技术, 选择采高、顶板岩石强
多分层下行开采。该矿11个钻孔的观测结果表明,
正常地质条件下一分层裂采比为516, 在受断层影
响条件下(倾角60~80°) , 导水裂缝带发育高度
较之正常地质条件下增大16%~20%。
分析认为, 龙口矿区煤2 顶底板条件与梅河三
井类似, 均为第三系软岩地层, 其实测数据对北皂
煤矿有较高的参考价值。
果, 北皂煤矿海域下首采面综放选择裂采比612~
818较为符合一般性规律。根据梁家矿煤2 综采的
采矿开采方法的有效选择

采矿开采方法的有效选择发布时间:2022-10-27T06:00:23.679Z 来源:《城镇建设》2022年第11期第6月5卷作者:朱向云[导读] 采矿的目的是为了能够通过工程建设过程,获得人类所需的矿产资源,朱向云宁夏固原市彭阳县王洼镇李寨村王洼煤业公司宁夏固原 756504摘要:采矿的目的是为了能够通过工程建设过程,获得人类所需的矿产资源,为了能够提高采矿工程的资源开采效率,要选择合适的开采方法。
在保护环境的前提之下,提高工程建设的安全性、稳定性、高效性和灵活性。
在开采过程当中要考虑技术因素、经济因素、地质因素等,对采矿开采方法进行研究。
通过探讨一些常见开采形式,探究注意事项,希望提高采矿工程的建设效果,提升资源的利用效率。
关键词:采矿开采方法;有效;选择采矿工程的顺利进行对于保障人类社会的发展、各行各业的生产建设效果至关重要,选择合适的开采形式,提高矿山生产能力,能够推动社会经济的发展。
通过对比多种采矿方案,研究不同采矿形式的综合价值,希望能够排除各项影响因素的干扰,提高工程建设的效果。
也通过明确开采方法,注重对开采注意事项的控制,提升采矿工程的建设效率。
一、选择开采方法的概述1.1前提通过选择合适的采矿开采形式,提高开采过程的安全性,操作的灵活性,也能够合理利用人力、物力,提高建设效果。
安全性是采矿工程开采的前提,在开采过程中不仅要维护施工现场的秩序,还要以保障工作人员的人身安全作为前提,预防各项安全事故的发生。
如若发生事故,也需要保障工作人员快速撤离,离开危险区域,避免安全事故的损失扩大,从而尽可能的保护采矿工程建设区域的设备和建筑结构。
在选择采矿开采方法时,也要以降低建设成本为目标,提高工程项目的综合效益。
要选择高效的技术方式进行开采,提升生产效果,同时要选择一些更加方便且容易操作的工作形式,便于工作人员提升生产效率。
灵活采用开采方法,应对不同的开采条件和环境。
在开采过程中所选择的技术形式和开采方法也不应是一成不变的,要根据情况实时调整开采方式,控制好开采环境,提高工程建设的整体效果,也提升资源的开采量,达到推动社会发展和经济持续性增长的目的。
煤矿地下开采安全技术的应用分析

煤矿地下开采安全技术的应用分析摘要:煤矿开采是我国工业经济的产业构成,经过长时间的经营生产活动,已逐渐掌握了地下采矿的作业技术。
地下开采是合理挖掘利用自然资源的一种方式,通过矿井把地质结构中蓄积的矿物资源综合利用起来,为社会经济发展提供了重要的物质基础。
但对比露天采矿而言,地下开采作业方式面临的安全风险更高,安全防范措施不完善极有可能导致意外事故。
文章对此进行分析。
关键词:煤矿;地下开采;安全技术;应用分析地下开采是合理挖掘利用自然资源的一种方式,通过矿井把地质结构中蓄积的矿物资源综合利用起来,为社会经济发展提供了重要的物质基础。
对比露天采矿而言,地下开采作业方式面临的安全风险更高,安全防范措施不完善极有可能导致意外事故。
安全技术应用于地下采矿流程,营造了安全可靠的采矿生产环境。
一、地下采矿生产的流程煤矿开采是我国工业经济的产业构成,经过长时间的经营生产活动,已逐渐掌握了地下采矿的作业流程,如图1,为安全采矿技术方案的实施提供了指导。
具体流程:①矿床开拓。
矿床开拓根据矿床的赋存条件与矿体的产状选用不同的矿床开拓方式以便于运输、行人、通风排水。
②采准。
矿块的采准工作是指按照预定的计划和图纸,掘进一系列巷道,从而为矿块的切割和回采工作创造必要的条件。
③切割。
矿块切割工在采准工作的基础上,为回采矿石开辟自由面和落矿空间,从而为矿块回采创造必要的工作条件。
④回采。
此环节是把矿石从矿块里进一步开采,采掘出高质量的矿石进行加工处理。
二、井下通风技术的应用井下采矿生产也是产生各种有毒有害气体的过程,当气体浓度达到一定程度,易造成人员中毒或意外爆炸事故。
矿井通风负责了井下与地面空气的流通交换,通风设施及时把井下有害气体输送至井外,均衡了井下气体各个组成的比例大小。
如:掘进巷道通风能快速地把一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等气体排出,避免有害气体过于集中。
从整个采矿区管理模式来看,井下通风是管理体系的一个关键构成,能够反映出企业日常管理方案的执行成效。
煤矿采区开采可行性分析
煤矿采区开采可行性分析1. 引言煤矿作为我国主要的能源来源之一,在国民经济发展中起到了重要的作用。
煤矿采区开采可行性分析是评估一个煤矿采区是否具备开采条件和价值的重要工作。
本文将从地质条件、经济效益、环境影响等方面来进行煤矿采区开采可行性分析,并提供一些决策建议。
2. 地质条件分析煤矿采区的地质条件是开采可行性的基础。
需要考察的地质因素包括煤层的分布、厚度、煤质和构造等。
首先,地质调查和钻孔勘探是必要的工作,以了解煤层的位置和分布情况。
其次,通过对煤样的化验分析,可以评估煤质的优劣和适宜的采煤方式。
最后,需要分析煤矿采区的构造情况,包括断层、节理等对采煤活动的影响。
只有当地质条件良好,煤层分布广泛且煤质较好时,煤矿采区开采才具备可行性。
3. 经济效益分析煤矿的开采需要投入大量的资金和人力资源,因此,评估其经济效益至关重要。
首先,需要评估煤矿的产能和产量。
根据矿区的地质条件和采煤技术,计算出每年的产量。
其次,根据煤矿的产量和煤价,计算出煤矿的销售收入。
同时,需要计算煤矿的成本,包括采矿成本、运输成本和人力成本等。
最后,根据煤矿的销售收入和成本,计算煤矿的净利润和投资回收期。
只有当煤矿的经济效益良好,净利润能够保证投资回收,才能说明煤矿采区开采具备可行性。
4. 环境影响分析煤矿开采对环境会产生一定的影响,因此,需要评估煤矿开采的环境影响。
首先,需要考察煤矿采区周边的生态环境和水资源情况。
其次,通过分析煤矿开采的排放物和废弃物的性质和含量,评估其对土壤、水体和大气的影响。
最后,需要评估煤矿开采对当地居民生活的影响,包括噪音、尘土和交通等因素。
只有当煤矿开采的环境影响可以得到有效控制,并且符合国家相关法规和标准,才能认为煤矿采区开采具备可行性。
5. 决策建议根据上述分析,可以得出以下决策建议:- 在地质条件分析中,要重点关注煤层的分布和煤质,确保煤矿采区具备良好的地质条件。
- 在经济效益分析中,要确保煤矿的产量和销售收入能够覆盖成本,并获得可观的净利润。
煤矿开采项目可行性研究报告
煤矿开采项目可行性研究报告(此文档为word格式,下载后您可任意修改编辑!)目录1.第一章项目概述-------------------------------5 1.1项目的历史简介---------------------------------51.2矿区位置、隶属关系及企业性质、储量-------------52.第二章市场分析-------------------------------7 (一)矿产品在国内需求情况和市场供应情况----------7 (二)产品价格分析--------------------------------93.第三章矿产资源、地质概况---------------------9 (一)矿区总体概况--------------------------------9 (二)设计项目的资源概况-------------------------114.第四章主要建设方案的确定--------------------21 (一)开采方案-----------------------------------21 (二)防治水方案---------------------------------225.第五章环境保护------------------------------23 (一)矿山地质环境报告---------------------------23 (二)矿山环境影响报告、水土保持和土地复垦方案---24 (三)环境保护措施-------------------------------256.第六章矿上安全------------------------------27(一)矿井“一通三防”方面灾害简述---------------27 (二)矿井通风系统--------------------------------28 (三)通风设施------------------------------------32 (四)矿山灾害预防的一般措施----------------------33 (五)矿井瓦斯、煤尘事故的防治措施----------------35 (六)防治矿井火灾的措施--------------------------38 (七)防治矿井水灾的措施--------------------------38 (八)矿井顶板事故的防治措施----------------------39 (九)瓦斯、煤尘、火灾、顶板事故避灾线路----------40 (十)水灾、顶板事故避灾线路----------------------407.第七章再投资测算----------------------------418.第八章财务评价------------------------------429.第九章经济效益分析及说明--------------------43 9.1经济效益分析及说明--------------------------- 43 9.1.1利润说明------------------------------------43 9.1.2部分经济指标说明----------------------------43第一章项目概述1.1 项目的历史简介某某省某某县某某煤矿于2005年10月14日取得由某某省国土资源厅颁发的证号为588886的采矿许可证(核定的生产能力:年产3万吨)。
龙马煤矿“两带”孔钻探施工的主要问题及解决办法
3 钻进 中的主要问题及解 决办法
3 1 主要 问题 .
效果很好 ,孔 内岩粉少 了,钻进也不夹钻了,但玄 武岩碎块采取困难 ,别钻仍然很严重 。针对这种情 况 ,又研 究 用 钢丝 钻 头 夹取 碎石 。把 101T一 3 UI T 和 10 i 钻头刚体用机台的电焊机打 6~8 1 ml l 个孔 ,
后 提 离 孔 底 再 下 放 钻具 仍 差 1 0m 下 不 到 孔底 , . 6
孔深 9 左右 遇 到煤系 地层 。 0m
2 钻 探设备 、钻具及钻进方法
x - 钻机 ,B 5 Y4型 W20水泵 ,S R1 G 3m塔 。 1Om/、 ̄l0ri、 3 l bl l1 l t/ 石钻 进 。 5 mm 钻 杆 。 0 1 l提 钻取 心单管 金 刚 l mi
颗粒 取不 上来 ,影 响取 粉 。用 了取 粉 管钻具 后取 粉
开孑 采用 l0 i 口径开孑 ,穿过第一层火 L 3 l ml L 山 灰 不 稳 定 层 ,孔 深 6 .0m 左 右 ,下  ̄171 n 5 0 i2 l T I 孔 口管护 壁 ; 换 10mn 1 l口径钻 进 ,穿过 第 二 层 火山灰不稳定层到煤系地层 ,孑 深 9 . L 0 0m左右 , 0 下 l81n 技 术 套管 护 壁 ; 0 l Tl 换 9 l口径 钻 至 1mi l 终孔。
段至少有 3 段漏失部位 ,孔 口不返水需堵漏 。 变慢时 ,说明取粉管已满 ,马上提钻 ,不然再钻时 ( 3)火 山灰层 松散 ,造成 该层 位钻 孔孑径 大 , L 间长了钻头的钢丝会被磨断 ,碎块就取不上来 。采 钻进时钻具在该层位受力及振动增大 ,钻压大转速 用这 种钻 进方 法 ,解决 了该 层钻进 困难 的问题 ,效 高时易钻折 ,且钻折后断头易贴近孔壁 ,造成打捞 率明显提高 ,埋夹钻等事故隐患基本排除。 困难 。 由于该 层位松 散孔 径大 ,钻进 时 为 了防止钻 折 () 4 煤系地层上段的泥岩层 ,由于遇水冲浸超 径 ,基本坐不住套管 ,如下到该层位会造成套管下 移 ,易发生套 事故。 32 施工 过程 、技术 措施 、重 大孔 内事 故处 理 _
煤矿取水可行性研究报告
煤矿取水可行性研究报告摘要本报告对煤矿取水的可行性进行了分析研究。
首先对煤矿取水的背景和意义进行了阐述,指出了取水对煤矿生产和环境保护的重要性。
然后对国内外煤矿取水的现状进行了调研和分析,总结了不同地区、不同类型煤矿取水的特点和存在的问题。
在此基础上,结合具体煤矿的实际情况,对煤矿取水的可行性进行了详细分析和评价,提出了相应的可行性建议。
一、引言随着我国煤炭产业的发展, 煤矿生产水需求增加, 煤矿取水成为一个重要的问题。
煤矿取水对煤矿生产和环境保护有着重要的意义。
煤矿取水有利于解决煤矿供水问题, 保障煤矿生产需水, 有利于降低煤矿生产成本。
同时, 合理的煤矿取水利用可减少地下水位下降、土壤盐碱化等环境问题。
因此, 研究煤矿取水的可行性对于促进我国煤矿发展、保障煤矿生产和环境保护具有重要的现实意义。
二、煤矿取水现状煤矿取水在国内外具有广泛的应用, 但取水方式、水资源丰富程度、取水技术等各地存在较大差异。
在国内, 煤矿取水主要通过地下水或地表水等方式进行, 具有一定技术和经济优势。
在国外, 一些发达国家煤矿取水技术更为先进、水资源更为丰富, 也更注重取水环保问题, 实行水资源综合利用, 实现了可持续发展。
三、煤矿取水的可行性分析1. 煤矿取水的可行性条件(1)地下水资源丰富;(2)地下水水质适合煤矿生产及环境保护要求;(3)煤矿取水技术成熟稳定;(4)煤矿取水设施齐全;(5)煤矿取水对环境的影响可控制。
2. 煤矿取水的可行性评价(1)水资源可持续利用性评价:评估地下水资源的补给程度、丰富性和可持续利用性。
(2)水资源开发利用的技术成熟度评价:评估煤矿取水技术的现状和发展趋势,技术成熟度和可行性。
(3)水资源环境保护可行性评价:评估煤矿取水对周边环境的影响及可行性。
(4)经济可行性评价:评估煤矿取水的成本和效益,包括设施投资、运行成本及收益等方面。
四、煤矿取水的可行性建议1. 加强煤矿取水的技术创新,提高取水效率和水资源综合利用率。
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龙马煤矿珠子河下开采可行性分析李磊1,樊振丽1,梁发宽2(1.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013; 2.华润天能徐州煤电有限公司,江苏徐州221006)[摘要]通过分析龙马煤矿的水文地质条件和煤层顶板覆岩结构类型,采用简易水文观测法和经验公式法确定了龙马煤矿主采煤层覆岩的破坏高度,确定了主采煤层的开采上限,分析了采空区积水对珠子河下采煤的影响,在此基础上论证了珠子河下采煤可行性。
[关键词]覆岩结构类型;简易水文观测;开采上限;河下采煤[中图分类号]TD823.83[文献标识码]A[文章编号]1006-6225(2012)02-0078-04Feasibility of Mining Coal under Zhuzi River in Longma CollieryLI Lei 1,FAN Zhen-li 1,LIANG Fa-kuan 2(1.Coal Mining &Designing Department ,Tiandi Science &Technology Co.,Ltd ,Beijing 100013,China ;2.Huaren Tianneng Xuzhou Coal &Power Co.,Ltd ,Xuzhou 221006,China )Abstract :Applying simple hydrographic survey and empirical formula ,broken height of overlying strata and mining upper limit was obtained by analyzing hydrogeology condition and structure type of overlying strata in Longma Colliery.Influence of gob seeper on mining under Zhuzi river was analyzed and feasibility of mining under Zhuzi river was discussed on the basis of this.Key words :structure type of overlying rock ;simple hydrographic survey ;mining upper limit ;coal mining under river[收稿日期]2012-01-09[基金项目]国家科技重大专项大型油气田及煤层气开发资助项目(2008ZX05040-001)[作者简介]李磊(1982-),男,山东乐陵人,助理研究员,从事水体下采煤研究。
龙马井田位于靖宇煤田东南侧,区内地形为高山玄武岩、熔岩台地,海拔标高为617.08m ,最低406m ,相对差211.08m ;玄武岩台地标高为510 567m 。
珠子河为区内主要河流,流域面积为95.5km 2,流入松花江,最高洪水位标高为416.5m ,水深15 17m ,最高洪水流量244m 3/s 。
龙马煤矿是吉林杉松岗矿业集团的主力矿井,现有煤炭储量12.4187Mt 。
珠子河从井田中部横穿而过,不仅压覆了约1.4937Mt 煤炭资源,而且给矿井开采接续造成极大困难。
因此,为了提高矿井产量,增加经济效益,延长矿井服务年限,有必要对珠子河下采煤可行性进行分析。
1矿井水文地质条件龙马煤矿开采1,2,3号煤,煤层顶板自下至上发育有侏罗系上统石人组砂、砾岩段裂隙水含水层(J 33sh )、侏罗系上统石人组火山碎屑岩段裂隙水含水层(J 53sh )、第四系砂砾层孔隙水含水层(Q 1)及第四系玄武岩孔洞裂隙水含水层(Q 2)共4层含水层[1]。
龙马煤矿煤层群顶板含水层柱状图如图1所示。
矿井的直接充水水源为煤系地层弱富水含水层,含水层接受大气降水及玄武岩孔洞裂隙含水层的渗透补给。
由于珠子河经煤系上流过,当矿井开图1龙马煤矿煤层群顶板含水层柱状采到河流附近煤层时,珠子河河水通过基岩对工作面进行渗透补给,成为向矿井充水的水源。
2可采煤层覆岩结构类型在煤系地层中,对于大多数坚硬的岩层来说,87第17卷第2期(总第105期)2012年4月煤矿开采Coal mining Technology Vo1.17No.2(Series No.105)April 2012DOI:10.13532/11-3677/td.2012.02.024在一定荷载作用下,都表现出脆性破坏特征,即当坚硬岩层的悬露跨度达到该岩层的垮落步距之后,岩层产生明显的变形并发生脆性断裂;对于覆岩中某些软弱和极软弱的岩层(如泥岩、黏土和风化岩层)来说,其破坏往往表现出明显的塑性,即岩体的挠曲变形较大,并产生流动、挤出等,破坏后不产生明显的破坏面,这种变形一般能阻隔导水裂缝带向上发展[2-4]。
根据龙马煤矿煤层顶底板岩石力学试验结果(表1),结合龙马煤矿1,2,3号煤层上覆基岩柱的岩性构成统计结果,1,2,3号煤层上覆基岩柱中砂岩类岩层所占比例平均约为94.58%,91.11%,87.66%,泥岩类岩层所占比例平均约为5.31%,8.89%,12.31%。
综合分析认为,龙马煤矿可采煤层上覆岩层应属中硬类型。
表1龙马煤矿1,2,3号煤层顶底板岩石力学强度参数岩石编号岩石名称抗拉强度/MPa抗压强度/MPa3煤直接顶砂质页岩4.29 4.6519.70 29.254.3524.833煤基本顶粉砂岩5.03 5.3545.71 64.935.1755.192煤直接顶粉砂岩4.11 4.6932.33 62.774.3846.621煤直接顶粗砂岩3.90 3.9635.21 43.363.9339.191煤基本顶砂砾岩3.62 3.7433.68 34.953.6834.34由于软、硬岩层力学参数不同,导致采动后岩体内应力分布和破坏类型不同,一般的软弱岩层塑性大,采动后透水性弱,有时被水浸润后软化,还可以构成水体下采煤的隔水层;而坚硬的砂岩脆性较大,采动后产生脆性破坏,且被水浸润后不软化,透水性强,对水体下采煤不利。
因此,分析龙马煤矿中硬覆岩类型的导水裂缝带高度尤其重要。
3可采煤层覆岩破坏高度预计3.1简易水文观测法“两带”探测LD102孔止水深度为100.59m,止水检查合格后进行基岩段钻进,并用清水作为冲洗液,进行漏失量及钻孔水位观测。
漏失液观测从孔深100.59m开始,图2与图3为LD102孔冲洗液漏失量及钻孔水位随钻孔深度变化的曲线图。
综合冲洗液漏失量及钻孔水位深度随孔深的变化情况可以看出:钻孔冲洗液在孔深218.29m处全部漏失,钻孔水位也由25m降至100m左右,但水位仍然可测,此段孔内岩性为凝灰质砾岩,漏失原因判断为原生裂隙发育;在285.81m处测不到图2LD102孔冲洗液漏失量与孔深关系曲线图3LD102孔钻孔水位与孔深关系曲线水位,而此处岩性为原生裂隙不发育的泥岩、粉砂岩,同时该段存在钻机钻进速度较同岩性正常钻进速度明显加快的现象,结合彩色钻孔电视影像等信息综合判断钻孔导水裂缝带顶点在孔深285.81m 处;该处3号煤层埋深约为340m,则导水裂缝带高度约为54.19m,裂采比约为13.48。
3.2经验公式法根据龙马煤矿煤层顶板覆岩结构类型,采用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中硬覆岩条件下的经验公式来计算龙马煤矿主采煤层的导水裂缝带最大高度,即HLi=100∑M1.6∑M+3.6ʃ5.6(1)为了安全起见,这里将公式(1)中的计算中误差取为正值,计算结果见表2。
表2经验公式法预计导水裂缝带高度煤层编号采厚/m导水裂缝带高度/m裂采比11.3428.9321.591.8733.9718.1621.7432.8518.872.2236.6416.5031.4429.9920.823.0041.3113.774.1646.1611.092.28*37.0516.255.00*48.709.74注:*为分层开采综合采厚。
因此,综合简易水文观测法和经验公式法预计97李磊等:龙马煤矿珠子河下开采可行性分析2012年第2期的结果,单一煤层开采时,1号煤导水裂缝带高度为28.93 33.97m,2号煤导水裂缝带高度为32.85 36.64m,3号煤导水裂缝带高度为29.99 46.16m;分层开采时,3号煤导水裂缝带高度为37.05 48.70m。
4珠子河下开采可行性分析4.1珠子河下煤层开采相关含水层的影响龙马煤矿煤层上覆基岩含水层岩性主要是火山碎屑岩、砂岩、砾岩、泥岩、页岩,各层厚度不一,彼此交替出露,是不均一的弱富水性含水层。
分析认为煤层在珠子河下开采时,在导水裂缝带波及不到河床砂砾残积层时,河水不会对工作面的开采直接充水,而是沿基岩对工作面进行渗透补给,煤系地层中的基岩弱富水含水层为煤层开采的直接充水含水层。
4.2珠子河下主采煤层开采上限的确定珠子河属于直接位于基岩上方或底界面下无稳定的黏土性隔水层的地表水体,不允许导水裂缝带波及水体,要求留设顶板防水安全煤(岩)柱进行开采,计算各煤层的安全回采上限如表3所示。
表3龙马煤矿1,2,3号煤层初步确定回采上限煤层采煤方法设计最大采高/m安全回采上限标高/m初步选取建议初步确定1单层一次开采1.34329.821.87315.512952单层一次开采1.74322.502.22310.502903单层一次开采1.44311.264.16271.04250由于龙马煤矿第四系底部没有黏土层,且煤层上覆基岩以砂岩为主,泥岩类隔水岩层较少,覆岩结构类型属于中硬,基岩中无直接隔水层,对水体下采煤十分不利,加之河流常年有水,因此,出于安全和尽可能减少对矿井充水影响的角度考虑,为保证龙马煤矿珠子河下安全开采,各煤层取开采最大厚度时的煤层开采上限并增加一定厚度的保护层作为其回采上限值,则1号煤层的回采上限标高确定为295m,2号煤层的回采上限标高确定为290m,3号煤层的回采上限标高确定为250m。
4.3采空区积水对珠子河下采煤影响由于井田内有一平硐被珠子河水淹没,采空区与珠子河水联通,因此,判断采空区内已充满积水,并受到珠子河水的侧向补给。
目前在珠子河下留设有防水煤岩柱,一旦龙马煤矿在珠子河下进行开采,采空区积水将对工作面进行侧向补给,因此需要留设足够宽度的防水煤岩柱,防止采空区水直接进入到工作面,对工作面的安全生产造成威胁。
根据《煤矿防治水规定》中采空区及老窑积水区隔水煤柱不得小于20m的规定,在这里均取20m。
由于龙马煤矿1号煤层内生裂隙发育,性脆易裂,在这里取2.5倍的安全系数,从而计算得到1号煤层的隔水煤柱宽度取值为50m。