下保护层开采卸压保护范围及可行性
《平煤股份六矿远距离下保护层开采卸压增透消突效果考察及技术研究》范文

《平煤股份六矿远距离下保护层开采卸压增透消突效果考察及技术研究》篇一一、引言在煤炭开采领域,随着开采深度的增加和复杂地质条件的出现,对采煤技术提出了更高的要求。
特别是远距离下保护层开采技术,在确保安全高效生产的同时,也需注重对矿区环境的保护和煤层透气性的改善。
本文以平煤股份六矿为研究对象,针对其远距离下保护层开采过程中的卸压增透消突效果进行考察及技术研究,旨在为煤炭开采技术的进步和矿区可持续发展提供理论支持和实践指导。
二、平煤股份六矿概况平煤股份六矿位于我国某地,矿区地质条件复杂,煤层分布广泛但厚度不一。
近年来,随着开采深度的增加,传统的煤炭开采技术已难以满足安全生产和环境保护的要求。
因此,远距离下保护层开采技术成为该矿区的重要研究方向。
三、远距离下保护层开采技术及卸压增透消突原理远距离下保护层开采技术是指在主采煤层下方一定距离的范围内,通过开采辅助煤层或岩层,以减轻主采煤层的压力,达到安全高效开采的目的。
在开采过程中,通过卸压技术,使煤层内部压力得到释放,增加煤层的透气性,从而改善瓦斯突出等安全风险。
同时,增透消突技术的应用,进一步提高了矿井的通风效果和瓦斯排放效率,有效降低了瓦斯积聚的风险。
四、平煤股份六矿远距离下保护层开采卸压增透消突效果考察针对平煤股份六矿远距离下保护层开采的实际情况,本文进行了现场考察和技术分析。
结果表明,在合理布置工作面、选择合适的采煤方法和卸压增透消突技术措施的前提下,该矿区的远距离下保护层开采取得了显著的卸压增透消突效果。
具体表现在以下几个方面:1. 卸压效果明显:通过远距离下保护层开采,主采煤层的压力得到有效释放,减少了瓦斯突出等安全事故的发生。
2. 增透效果显著:卸压技术的应用提高了煤层的透气性,使得瓦斯排放更加顺畅,有效降低了瓦斯积聚的风险。
3. 消突技术应用广泛:增透消突技术的应用进一步提高了矿井的通风效果和瓦斯排放效率,为矿工创造了良好的作业环境。
五、技术研究与展望针对平煤股份六矿远距离下保护层开采过程中存在的问题和挑战,本文提出以下技术研究方向和展望:1. 深入研究卸压增透消突技术的机理和影响因素,提高技术的适用性和可靠性。
丁集煤矿下保护层开采卸压保护范围研究

丁集煤矿下保护层开采卸压保护范围研究发布时间:2021-06-17T02:32:00.943Z 来源:《中国科技人才》2021年第9期作者:李国志[导读] 我国多数矿区都具备煤层群开采的先天条件,在首采煤层的采动作用下,会造成邻近煤层的地应力下降、移动变形和透气性系数的增加,邻近煤层表现出明显的卸压特征,在邻近煤层为矿井主采煤层,且煤层瓦斯赋存丰富、瓦斯灾害严重的情况下,需要在卸压状态下对邻近的主采煤层进行瓦斯抽采,即进行邻近层的采前抽采,降低邻近煤层的瓦斯压力和瓦斯含量。
淮沪煤电有限公司丁集煤矿安徽淮南 232141摘要:本文以淮沪煤电有限公司丁集煤矿为研究对象,针对其13-1煤层存在的高瓦斯、高应力条件,采用理论分析、数值模拟、现场测定和实验室测试等相结合的研究方法分析了丁集煤矿下保护层开采卸压保护范围,得到一些结论,如有不妥之处还请指正。
关键词:应力;变形;保护范围;数值模拟;现场测试1 绪论近年来,随着煤矿开采深度、开采强度和地质条件复杂程度的加大,煤与瓦斯突出事故频发,已经严重威胁到煤矿工作人员的安全及正常生产秩序。
因此,如何能够有效地防治煤与瓦斯突出已经成为煤矿生产的关键性问题。
在煤与瓦斯突出的防治方面,国内外学术界普遍认为,保护层开采是防治煤与瓦斯突出最有效、最安全、最经济的技术措施。
我国多数矿区都具备煤层群开采的先天条件,在首采煤层的采动作用下,会造成邻近煤层的地应力下降、移动变形和透气性系数的增加,邻近煤层表现出明显的卸压特征,在邻近煤层为矿井主采煤层,且煤层瓦斯赋存丰富、瓦斯灾害严重的情况下,需要在卸压状态下对邻近的主采煤层进行瓦斯抽采,即进行邻近层的采前抽采,降低邻近煤层的瓦斯压力和瓦斯含量。
这样一方面可以提高首采煤层工作面的安全开采深度;另一方面,若邻近煤层为突出煤层,可彻底消除邻近主采煤层的突出危险性,为主采煤层的安全开采创造条件,上述技术即为保护层开采技术。
淮沪煤电有限公司丁集煤矿属于煤与瓦斯突出矿井,11-2煤层曾发生过3次煤与瓦斯突出,均是地应力为主导的压出,13-1煤层与11-2煤层的层间距为75m左右,经鉴定13-1煤层在瓦斯风化带以下为突出煤层。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用

下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用随着工业化的不断发展,矿产资源的开采越来越受到人们的关注。
在进行矿产资源开采时,包裹在矿石中的下保护层通常会对被保护层产生很大的压力,从而影响到矿石的开采和利用。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用成为了研究的热点之一。
本文将从现场实际应用的角度出发,探讨下保护层开采对被保护层卸压增透的意义和方法。
下保护层的开采能够有效地减少对被保护层的压力。
下保护层通常指的是覆盖在矿石上的一层土壤或者岩石层,它可以起到保护矿石的作用。
在进行矿石的开采时,这一层下保护层通常会对矿石产生压力,从而使得矿石难以开采。
对下保护层的开采就成为了一种解除对矿石压力的有效手段,通过开采下保护层,可以减轻对矿石的压力,增加矿石的开采率和利用率。
下保护层开采对被保护层卸压增透的方法主要有两种:一种是通过机械方法进行开采,另一种是通过化学方法进行开采。
通过机械方法进行开采,主要是利用机械设备对下保护层进行破碎和挖掘,从而减轻对矿石的压力,提高矿石的透气性。
通过化学方法进行开采,主要是利用酸碱等化学物质对下保护层进行处理,从而改变下保护层的性质,减轻对矿石的压力,提高矿石的开采效率。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用需要注意的一些问题。
在进行现场应用时,需要根据具体的地质条件和矿石性质确定合适的开采方法,以及合适的开采时机和开采工艺,避免对环境造成不必要的损害。
需要加强现场管理和监督,确保开采过程中的安全和效率。
需要进行相关技术的研究和开发,不断改进开采方法和工艺,提高矿石的开采和利用效率。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用

下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用【摘要】本文主要探讨了下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用。
在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
在对下保护层开采技术进行了简介,分析了被保护层卸压增透的机理,并进行了现场应用案例分析。
随后对效果进行了评价,并提出了存在的问题及解决方案。
结论部分总结了研究成果并展望了未来研究方向。
通过本文的研究,可以发现下保护层开采对被保护层卸压增透有积极作用,但也存在一些问题需要解决。
未来的研究可以继续深入探讨这一领域,为相关技术的发展提供参考和指导。
【关键词】下保护层开采,被保护层卸压增透,现场应用,技术简介,机理分析,案例分析,效果评价,问题解决,总结展望,未来研究方向1. 引言1.1 研究背景传统的油田开采模式往往无法充分开采油田中的残余油,导致资源浪费和经济损失。
而引入下保护层开采技术,可以有效降低地层压力,提高渗透率,从而增加残余油的采收率。
研究下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用,对于提高油田开采效率,减少成本,实现资源可持续利用具有重大意义。
1.2 研究目的本研究的目的是探讨下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用。
通过对下保护层开采技术的简介,以及对被保护层卸压增透机理的分析,我们旨在揭示该技术在实际应用中的作用和影响。
通过现场应用案例的具体分析,我们将探讨下保护层开采对被保护层卸压增透效果的评价,并对存在的问题提出解决方案。
本研究的目的在于为相关领域的研究和实践提供理论和实践支持,推动该技术的发展和应用,以提高资源开采效率和保护生态环境。
1.3 研究意义下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用具有重要的意义。
通过深入研究这一领域,可以更好地理解地下水文地质条件,为下一步的地下水资源开发提供重要参考。
这项研究可以为优化地下水资源利用提供技术支撑,提高地下水资源利用效率,保护水资源安全。
研究下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用还有助于提升现代采矿技术的水平,推动科技进步和工程实践的发展。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用

下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用在石油、天然气等油气藏的开采过程中,常常会在地层中开设一层保护层来保护产油层不被过度开采而导致压力降低和产能下降。
但是,在一些油田中,由于保护层厚度较大,井距过小,使得开采过程中被保护层的渗透性较弱,无法将地下油气充分释放,从而导致了油田资源的无法充分利用。
为了解决这一问题,工业界提出了将下保护层进行开采的方案,从而增强被保护层的渗透性,并增加油气的释放量。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用已经得到了广泛关注和研究。
下保护层开采的原理是通过地面排放水和天然气,将保护层中的水和气体逐渐降低,从而达到卸压的目的。
卸压后,被保护层中的油气得以充分释放,增加了产量。
下保护层开采一般都是在保护层上部或者下部注入压裂液或爆炸剂等,构成裂缝或孔洞,然后利用压裂液或爆炸剂的巨大压力,将下层岩石中的油气逼到上方的被保护层,提高被保护层中油气的含量,进而提高油气的采收率。
下保护层开采技术目前已经得到广泛应用。
在油田实际生产中,下保护层开采技术既能解决被保护层产能不足的问题,还能提高油田整体开采效率,促进油田生产的可持续发展。
此外,下保护层开采还有以下几个显著优点:1. 增加油田利润。
采用下保护层开采技术后,油田的开采效率提高,使得油田的整体产值增加,进而增加了油田的利润。
2. 减少排放。
下保护层开采技术可以有效减少地下水的排放,更好地保护了环境,因此在环境保护方面也具有可持续发展的显著优势。
3. 降低成本。
下保护层开采技术在制造成本、运行维护成本和资源消耗等方面都具有显著的成本优势。
综上所述,下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用,是一种高效、安全、环保的油田开采技术,适用于地质结构复杂的油田。
在实际应用中,需要合理设计开采方案,选择合适的采油技术,并采集各项数据内部验算,确保安全可控。
近距离煤层下保护层开采保护范围的确定

近距离煤层下保护层开采保护范围的确定赵训;韩真理;李树清;解庆雪【期刊名称】《煤炭科学技术》【年(卷),期】2013(041)010【摘要】为确定金佳矿中煤组近距离煤层群下保护层11223工作面开采的保护范围,在111811运输巷和回风巷共布置6组瓦斯解吸钻孔.通过现场测定的钻孔瓦斯解吸量,结合实验室煤层瓦斯参数计算出瓦斯压力.对瓦斯压力回归分析,得出6组保护范围临界点为理论保护范围,即分别向钻孔内偏移1.30、1.10、17.51、16.52、3.20和3.90 m;走向卸压角55°、倾向卸压角分别为54°和82°.保护范围内被保护煤层卸压瓦斯抽采纯量约2 628.63万m3,抽采率80.69%;钻屑瓦斯解吸指标未超标.【总页数】4页(P53-56)【作者】赵训;韩真理;李树清;解庆雪【作者单位】贵州省矿山安全科学研究院,贵州贵阳550025;湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南湘潭411201;贵州省煤矿瓦斯防治工程技术研究中心,贵州贵阳550025;贵州省矿山安全科学研究院,贵州贵阳550025;贵州省煤矿瓦斯防治工程技术研究中心,贵州贵阳550025;贵州省矿山安全科学研究院,贵州贵阳550025;湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南湘潭411201;贵州省矿山安全科学研究院,贵州贵阳550025;贵州省煤矿瓦斯防治工程技术研究中心,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TD713【相关文献】1.近距离多煤层下保护层开采卸压范围数值模拟 [J], 李文2.近距离多煤层下保护层开采卸压瓦斯治理技术 [J], 张辉元3.近距离煤层群条件下保护层开采优选数值分析 [J], 李红军4.近距离煤层开采下保护层在火铺矿的应用 [J], 刘发全;黄华;汤洪5.突出煤层开采近距离下保护层保护效果研究 [J], 李臣武因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用

下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用随着我国经济的快速发展和城市化进程的加速,对于地下资源的需求也日益增长,尤其是对于煤炭等矿产资源的开采。
在进行煤炭开采的过程中,常常需要考虑到地下水的水压情况,因为地下水的存在会对煤矿的开采和运输产生不小的影响。
而下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用,正是为了解决这一问题而提出的一种有效的技术方案。
我们要了解一下什么是下保护层开采对被保护层卸压增透。
下保护层开采是指在煤炭开采过程中,为了保护上部地质构造、减少水害,需要在煤炭层下面留有一定的保护层厚度。
而被保护层卸压增透则是指在下保护层开采过程中,通过一定的技术手段,减轻下保护层的地下水压力,增加地下水的透水性,以便更好地进行煤炭开采和运输。
1. 减少地下水压力:在煤炭层下面留有一定的保护层厚度,可以有效地减少地下水的水压力,降低因地下水压力造成的水害风险。
通过卸压增透技术,还可以进一步减轻下保护层的地下水压力,使煤矿的开采和运输更加安全稳定。
2. 提高煤炭开采效率:通过下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用,可以使煤炭层的地下水透水性增加,提高地下水的排水速度,缩短排水时间,从而提高煤炭开采的效率。
减少地下水的排水量,还可以减少对水资源的浪费,符合可持续发展的要求。
3. 减少环境影响:在煤炭开采过程中,地下水的排放和排水是一个不可避免的问题,而过多的地下水排放和排水会对周围的环境产生一定的影响。
通过下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用,可以减少地下水的排放和排水量,降低对周围环境的影响,保护周围的生态环境。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用是非常有必要和重要的。
在具体的应用过程中,需要选择合适的技术手段,如冲击洞排水、抽放法排水、重力排水等,根据具体的地质条件和煤炭开采的需要,采取适当的措施,以保证煤煤矿开采的安全和稳定。
下保护层开采对被保护层卸压增透的技术应用,需要充分考虑地质条件、地下水情况、煤炭开采的特点等多方面的因素,制定科学合理的方案和措施。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用

下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用被保护层是指在上部油气层经过采收后,处于下部的未开采油气层。
在油田开采的过程中,为了保证油井稳定运行和提高油气开采率,必须维持油层的一定压力,而这种压力就是由被保护层提供的。
随着上部油气层的开采,被保护层的压力会逐渐减小,导致油气层渗透率下降,从而影响油气的开采效率。
如何增加被保护层的渗透率成为了油田开采的一个重要问题。
下保护层开采的技术原理是通过在被保护层中注入一定量的水、气或化学物质,来增加地层渗透率,提高原油开采率。
在实际操作中,可以根据不同的地质情况和油田开采需求,选择合适的注入方式和注入剂,进行下保护层开采作业。
通常采用的方法包括水驱采油、气驱采油和化学驱采油等,这些方法都可以有效地改善被保护层的渗透率,提高原油的采收率。
下保护层开采的现场应用效果显著。
通过一些案例的实践证明,采用下保护层开采技术后,被保护层的渗透率得到了明显提高,原油开采效率也大大提升。
例如在某石油公司的一处油田项目中,采用了下保护层开采技术后,原油采出率达到了80%以上,比之前提高了20%左右,取得了良好的经济效益。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用还能够减缓地层的压力下降速度,延长油田的生产寿命。
由于被保护层的渗透率得以提高,地层压力得以稳定,从而延缓了油田的枯竭过程,使得油井的生产年限得到了有效延长。
这对于维护油田的开采稳定性和可持续发展具有重要的意义。
下保护层开采还能够减少油田的开采成本,提高油井的生产效率。
通过增加被保护层的渗透率,油井的生产能力得到了提升,同时采出的原油品质也得到了改善。
这对于提高油田的综合产能和提升原油的市场竞争力具有积极作用。
下保护层开采对被保护层卸压增透的现场应用具有重要的意义。
通过采用下保护层开采技术,能够有效地提高被保护层的渗透率,增加原油的采收率,保障油井的稳定运行,延长油田的生产寿命,减少开采成本,提高生产效率。
在实际的油田开采过程中,下保护层开采技术将会有着广阔的应用前景,对于我国油田的可持续发展具有重要意义。
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下保护层开采卸压保护范围及可行性分析魏建平1,李鹏1,王登科1,李波2(1.河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作4540002.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083)摘要:基于有限差分计算方法,对李雅庄矿下保护层开采进行数值模拟分析,得出下保护层开采时被保护层应力分布、变形规律及卸压保护范围等,同时借助模拟结果,运用有效隔水层突水系数法对下保护层突水危险性区域进行划分,并对保护层开采可行性进行分析判断。
结果表明,下保护层开采后卸压保护层角为50ʎ左右,下保护层开采不可行。
关键词:保护层开采;保护范围;突水;可行性中图分类号:TD745文献标志码:A文章编号:1003-496X(2012)10-0158-03Analysis of Pressure-relief Protective Range and Feasibility of Under-protecting Coal Stratum MiningWEI Jian-ping1,LI Peng1,WANG Deng-ke1,LI Bo2(1.School of Safety Science and Engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo454000,China;2.School of Resources and Safety Engineering,China University of Mining and Technology,Beijing100083,China)Abstract:Based on finite difference method,the numerical simulation analysis on under-protecting coal stratum in Liyazhuang mine is carried out,the stress distribution,deformation laws and pressure-relief protective range of protected coal seam are achieved.Mean-while,according to the simulation results,using water inrush coefficient method of effective waterproof layer to divide water inrush risky area of under-protecting coal stratum,the feasibility of protective coal seam mining is analyzed and judged.The results show that the under-protecting coal stratum is not feasible when the pressure-relief protective angle reaches up to about50ʎafter mining under-protecting coal seam.Key words:protective layer mining;protection range;water inrush;feasibility《煤矿安全规程》[1]规定:“在突出矿井开采煤层群时,应优先选择开采保护层防治突出措施”。
长期理论研究和开采实践表明,开采保护层是有效地防治煤与瓦斯突出的区域性措施之一[2-4]。
山西焦煤集团霍州煤电李雅庄煤矿主采2#煤层,实测最大瓦斯含量为7.2m3/t,最大瓦斯压力为0.72MPa,进入深部开采以来由于矿压较大,出现了煤炮、喷孔、夹钻、卡钻和吸钻等煤与瓦斯突出等动力特征,严重威胁了矿井的安全生产和接替工作。
李雅庄煤矿下部有5#煤层和6#煤层,距离上部现采1#、2#煤层30m左右,特别是6#煤层平均厚度1.25 m,具备很好的保护层开采条件,若能够采用下保护层开采,对防治煤岩动力灾害和瓦斯治理都将提供最原始的保障。
1下保护层开采卸压保护范围采用FLAC3D对下保护层开采进行数值模拟。
1.1数值模型的建立及参数选取为了得到较为真实的模拟,综合考虑了整个矿区的地形、断层、岩层和6#煤层的开采等多种因素,数值模拟的主要对象确定为六采区,模拟范围为:x 方向共4338m,y方向共4863m,z方向由6#煤层底板标高以下568m至标高+542.62m平面。
同时考虑到断层的影响,模型中设置了F10和F142个断层。
建立的数值模型共分为533070个单元,91735个结点。
所建三维数值模型与网格如图1。
图1三维模型网格图1.2边界条件及开采方案固定模型的左、右边界和下边界,同时考虑到模·851·(第43卷第10期)分析·探讨型的上部边界位于地表下面一段距离,计算得到上部边界所加载荷为8.6975MPa 。
模拟计算所取工作面的走向长度为800m ,倾向长度为240m ,工作面采用走向长壁后退式开采方法,对工作面分别开挖200、400、600、800m ;考虑到保护层开采的安全性,将防水煤柱宽度设置为120m ,此时工作面距2个断层距离均为120m 。
1.3模拟结果分析1.3.1被保护层应力分布规律为了更好地分析被保护层的应力分布规律,对采空区及其两端区域对应的2#煤层内最大主应力进行了监测,监测结果如图2,其中横坐标表示工作面走向相对位置,0m 为开切眼位置,200、400、600、800m 对应着不同推进距离时的停采线位置,监测区域为-80 880m。
图2被保护层最大主应力沿走向分布特征曲线图由图2可知:1)2#煤层卸压区域随着6#煤层推进距离的增大而增大;2#煤层的最大主应力沿走向依次经历应力集中区、应力卸压区、应力集中区3个阶段,变化趋势呈现基本对称分布的规律。
2)采空区中部上方区域最大主应力显现为拉应力,说明该区域煤层受到拉应力的作用,有利于裂隙的产生,即有利于透气性的提高;而采空区两端出现应力集中,说明该处的煤层透气性会降低。
采空区上方卸压区内有的最大主应力值为0,说明该位置已经充分卸压。
1.3.2被保护层变形分布规律《防治煤与瓦斯突出规定》中规定:“突出矿井首次开采某个保护层时,应当对被保护层进行区域措施效果检验及保护范围的实际考察。
如果被保护层的最大膨胀变形量>3ɢ,则检验和考察结果可适用于其他区域的同一保护层和被保护层;否则,应当对每个预计的被保护区域进行区域措施效果检验[5]。
”可见,3ɢ的被保护层最大膨胀变形量可作为衡量保护层保护效果的临界指标。
通过对2#煤层顶底板垂直位移数据的处理,可以得到2#煤层的变形量沿走向随6#煤层工作面推进的变化规律,如图3。
图32#煤层变形量沿走向随6#煤层推进不同距离变化趋势图从图3可以看出:1)随着工作面推进距离的增大,被保护煤层发生膨胀变形的区域逐渐增大,被保护层最大膨胀变形量有增大趋势,但采空区中部部分膨胀变形量略有变小的趋势,主要是由于随着开采距离的增大,上覆岩层不断垮落,膨胀变形区域内被保护层的最大主应力虽然表现为拉应力,但是有所恢复,煤层的膨胀变形逐渐减小,达到一定值后趋于稳定;最大膨胀变形出现在采空区中上部。
2)在采空区外侧一定范围内,应力集中区域内煤层表现为压缩变形,最大压缩变形量约为工作面推进800m 时的0.006709m 。
3)随着保护层工作面向前推进,被保护煤层变形呈现压缩、膨胀、压缩的变化规律。
1.3.3有效卸压保护范围分析以3ɢ作为被保护层膨胀变形的临界指标,参照图3获得工作面推进200、400、600、800m 时3ɢ的被保护层膨胀变形临界点与被保护层采空区始采线和采止线的距离分别为37.5、38.7、38.8、37.5m ,因而可以求得工作面推进不同距离时沿走向的卸压保护角分别为50.6ʎ、51.5ʎ、51.6ʎ和50.6ʎ。
2下组煤层保护层开采可行性分析2.16#煤层底板突水危险性评价2.1.1矿井突水危险性评价方法为合理评价矿井的突水危险性,利用数值模拟结果,采用有效隔水层突水系数法进行李雅庄煤矿6#煤层底板突水危险性评价。
有效隔水层突水系数法的计算公式为:·951·(2012-10)T s =pM-Cp式中:T s为突水系数,MPa/m;p为煤层底板承受水压,MPa;M为底板隔水层厚度,m;C p为矿压扰动破坏厚度,m。
2.1.2计算参数的选取煤层底板承受水压的选取根据李雅庄煤矿的水文地质勘查设计报告及地面水文孔水文动态观测成果表,得到李雅庄煤矿6#煤层底板承受水压情况:6#煤层底板承受K2灰岩水压1.3837 3.1837MPa,6#煤层底板承受奥陶系灰岩水压1.9437 4.4025 MPa之间。
底板隔水层厚度的选取参考水文勘查孔及以往煤田孔资料,K2灰岩含水层突水系数的隔水层厚度取35.5m,奥陶系灰岩含水层突水系数的隔水层厚度取76.5m。
矿压扰动破坏厚度的选取则根据数值模拟结果,并考虑到安全性,6#煤层底板破坏厚度取模拟结果中的最大值20.32m。
2.1.3临界突水系数的确定《煤矿防治水规定》规定计算中底板受构造破坏块段突水系数一般不大于0.06MPa/m,正常块段不大于0.1MPa/m[6]。
计算得到K2灰岩含水层突水系数在0.091 0.210MPa/m之间,奥陶系灰岩含水层突水系数在0.030 0.078MPa/m之间。
2.1.4煤层突水危险性区域划分矿井突水危险性区域的划分原则:1)非突水危险区。
处在灰岩含水层水位以上的区域,不存在底板灰岩的突水危险性。
2)突水威胁区。
处在灰岩含水层水位以下,正常地段底板隔水层能承受的水压值大于实际水压值(突水系数Ts<0.1MPa/m),但在断层附近或其他薄弱地段存在突水可能的区域。
3)突水危险区。
处在灰岩含水层水位以下,正常地段底板隔水层承受的水压值小于或等于实际水压值的区域(T s≥0.1MPa/m)。
当突水系数为0.10MPa/m时,K2灰岩顶板标高为253.78m,6#煤层底板标高为289.28m。
由此推之,李雅庄煤矿6#煤层底板标高<289.28m区域为K2太灰水突水危险区,6#煤层底板标高>289.28m区域为K2太灰水突水威胁区,6#煤层可采范围内为奥灰水突水威胁区。
2.2下保护层开采可行性分析通过对李雅庄煤矿6#煤层底板突水危险性的预测研究,结果表明,整个6#煤层在开采过程中始终处在突水威胁区内,而且突水危险区的范围较大,井田范围内断层构造十分发育的实际情况又增加了突水危险性,加上在开采过程中必须采取相关防治水措施,这样势必会增加开采成本,从而导致经济效益下降。