带压开采措施教材

郑煤集团东坪煤矿

“带水压开采”安全技术措施

编制单位：郑煤集团东坪煤矿

编制日期：2009年9月

东坪煤矿二1煤层“带压开采”参数计算

一、概况

东坪煤矿位于郑州矿区登封煤田白坪井田浅部，处于地下水径流区，主要开采煤层为二叠系下统山西组下部的二1煤和太原组底部的一3煤层。

东坪煤矿设计矿井涌水量为100m3/h，设计最大涌水量157m3/h，水仓容量1130 m3，目前矿井涌水量100m3/h。矿井主排水系统安装了三台D155－64×6水泵三台，水泵联系排水能力为260 m3/h，排水能力满足《煤矿安全规程》要求。

（一）、地质构造

本矿区位于白坪井田东南部二1煤层露头附近，属于嵩山背斜与箕山背斜之间的颍阳～芦店向斜的南翼东段，嵩箕构造区。从煤层底板等高线图及矿区地质剖面图上可以看出，总体构造形态为一地层走向280°，倾向10°，倾角15～23°的单斜构造。区内仅在其东边界发育一条正断层（即箕F31）。在本矿的开采过程中，未遇见大的断层和褶曲，本矿区地质构造复程度杂应为简单。

（二）、水文地质条件

该矿水文地质条件中等。

影响开采的主要水源为煤层底板以下的石炭系上统太原组上部的L7—8层石灰岩、下部的L1—4层灰岩和∈石灰岩含水层。以

上含水层均为承压含水层，其中L 7—8层灰岩为二1煤层底板含水层，距二1煤层约20m ，含水性较若，易疏干，是矿井疏放对象。L 1—4层灰岩为主要承压含水层，它与下部寒武系灰岩含水层有较密切的水力联系，距二1煤层底板平均45m 。另外，该区域二1煤层顶板大占砂岩含水层，一般含水性较弱，迳流条件差，水源不丰富，不足以对矿井构成影响。

东坪煤矿设计开采最低标高－100m ，根据登封分公司水位观测结果，目前井田内寒灰水位标高为+155.0m.。因此，东坪煤矿“带水压开采”主要针对的是L 1—4层灰岩含水层和寒武系灰岩含水层。

二、带压开采可行性计算：

1、根据斯列沙辽夫公式：

H

临=2Kp 22L t +rt （公式一） T 临=Kp

rL KpH L r L 4)8(22-+(公式二) 式中：H 临—隔水层底板的临界水压值（t/m 2）

t 临—隔水层底板的临界厚度（m ）

L —采区巷道底宽或回采工作面最大的控顶距（m ）

Kp —底板隔水层岩石的抗张强度（t/m 2）

r —底板隔水层岩石的容重（t/m 3）

H —作用于底板隔水层的水压值（t/m 2）

根据以上两式算出的临界值，与矿井实际存在的水压值及隔