梁宝寺煤矿顶板砂岩裂隙水防治技术
梁宝寺煤矿顶板砂岩裂隙水防治技术
砂岩裂 隙水 的特征及其综合 防治水技术方法。
关键词 ： 煤矿 ； 隙水； 裂 综合 防治水
中图分类号 ： Ｄ ４ ．１ Ｔ ７ ５ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：１７ ６ ２—７ ６ （０ ７ ０ —０ ０ —０ １９ ２ ０ ）２ ０ ８ ４
煤层顶 板砂 岩裂 隙 水具 有 联 通性 差 、 水性 富
ａｎ ｒｉ。梁宝 寺 煤 矿 为 新 建 大 型 现 代 化 矿 井 ， 次 初 钻孔 揭露 ３煤顶 板砂 岩 水 ， 量 达 ３ ／ ， 水 ５ｍ３ｈ 水位 ＋３ ． 水压 ５ ３ ． ａ严 重 威 胁 ３煤 的 ５ １ｍ， ．～８ ５ＭＰ ，
煤厚差异较大 ， 煤层厚 ０ ０ ２ 平均 ３ ３ ～１ ．３ ｍ， ．６ ｍ， 厚煤层分布于井田东北部 ， 西北部煤层较薄 ， 赋存
较稳定 ， 开采价值高。
安全开采 。为预防 ３ 煤高承压顶板砂岩裂隙水突
水 事故 的发生 ， 确保该 矿 首采 面的安全 生产 ， 在集 团公 司和煤科 总 院西 安分 院有关 工 程技术 人员 的
２ 井田水文地质概况
２ １ 井 田水 文地 质特征 ．
本井 田水文 地 质 特 征 为 三 面进 水 、 面 隔水 一 的封 闭水 文 单 元 。井 田东 、 边 界 为南 北 向 Ｆ 、 西 １ Ｆ ３断层 ， 差均 大于 ７ ０１， 田 内煤 系 各 含水 １ 落 ０ Ｉ井 Ｔ 层与 其下 盘奥 灰对 接 ， 成 了东 、 两侧 的进 水边 形 西
田东、 、 西 北均 以断层为界 ， 以 ３煤露头 为界 。 南 地质构造主体为 由东、 西边界走 向相近 、 向相 倾
反 、 差大 于 ７０ｍ 的正 断层 构 成 的 地 堑 构 造 。 落 ０ 井 田内以褶 曲为主 ， 局部 断层发 育 ， 成 以梁宝 寺 形
煤矿工作面防治水安全技术措施
煤矿工作面防治水安全技术措施随着我国煤炭行业的快速发展，煤矿工作面防水安全技术措施也变得越来越重要。
由于煤炭开采过程中会涉及到水文地质条件，因此需要采取一系列有效的技术手段来预防和控制工作面的涌水、渗水等水害事故，保障煤矿生产的安全和稳定。
本文将介绍煤矿工作面防治水安全技术措施的具体内容。
一、地质勘探及水文地质估测在煤矿工作面建设前需对施工地点进行地质勘探，了解基本的地质结构、水文地质条件等，评估开采区域涌水量、涌水情况、水源位置等，制定相应的防涌水措施。
这一步操作至关重要，其结果直接影响后续的煤矿安全生产。
二、煤矿井下渗水预测通常情况下，地质勘探已经预示了煤炭开采过程中存在重大的渗水隐患。
为保障井下矿工的安全和煤炭的生产，必须通过技术手段对井下的渗水量、渗透性等进行预测，以确定渗水的来源和分布规律。
通过对数据的分析和处理，可以使矿工预先掌握井下煤层渗流情况，以方便随时采取对应的对策。
三、工作面防涌水技术1. 适量封孔防水针对井下涌水的情况，煤矿可以通过封孔防水来改善局面。
具体说，煤炭开采工作面集中封闭可能渗漏存在的孔洞、裂缝和裂隙等，防止地表和井下水源渗透进入工作面。
这种方法在保证煤炭生产的同时，也能改善井下水文地质环境，减轻煤矿灾害风险。
2. 压地宝注浆技术在煤炭开采过程中，由于石层内部的差异性，通常存在不同程度的裂隙，伴随着井下涌水情况。
为此，可以通过采用压地宝注浆技术，将地面上的预混泥浆注入裂隙，让水凝结在其中，从而达到防渗透目的。
这种方法不仅减轻了井下涌水的压力，同时还提高了地质力学的机械强度，有利于矿井的安全稳定。
四、总结煤矿工作面防治水安全技术是保障煤炭生产安全的关键性环节，在矿井建设和生产过程中必须予以重视。
通过地质勘探和水文地质估测等手段，可以提前预测井下的渗水情况。
此外，适量封孔防水、压地宝注浆技术等方法也是解决井下涌水问题的有效手段。
只有在加强技术创新，采取严谨的操作流程，才能减轻煤矿生产过程中的安全风险，保障煤炭生产的安全和稳定。
煤矿采掘工程防治水安全技术措施
煤矿采掘工程防治水安全技术措施煤矿采掘工程在生产过程中，由于采掘压力、瓦斯、粉尘等因素的存在，容易引发水文地质灾害和人为因素灾害，对煤矿采掘工程的安全生产和环境保护带来极大的威胁。
为保证煤矿采掘工程的水安全，需要采取一系列技术措施来加强水的管理和防治。
一、控制岩层断层水的渗漏流入岩层断层水是指在巨复杂岩层圈闭构造中，经常伴随着岩层断层赋存。
岩层断层水是煤层水、地下水、地表水及雨水的汇集体，直接决定矿井的工作面产量和最终采掘效果。
针对岩层断层水的渗漏流入，可以采取以下控制措施：1. 推广预封、封水泵注浆法、高压注浆法等技术，对断层进行封闭加固，防止岩层水渗漏流入。
2. 钢肋拱架支护是防止岩层水渗漏的有效措施，通过对煤巷进行预先加固，能够压制断层区的压裂分离，减少渗水漏水现象。
二、完善排水设施，降低水位采掘过程中，地下水会因开采活动带来的应力扰动而增加，水位的升高容易导致地面和采掘工程的泄洪事故发生，进而引发特别严重及时的灾害。
为保证排水效果，应当采取以下措施:1. 应完善采煤区水文地质调查和分析，调查实际水文水资源及其分布状况，合理设计及布置煤层注水井。
2. 采取汇水井+集水管+主井+跑车提泵装置的排水体系，保证煤巷通畅，防止积水淤积，降低隧道水位。
三、强化煤巷防水措施煤巷的防水措施是保证安全生产的重要手段。
现代化矿山采用了大型的综合机床和煤机等设备，不良的煤巷防水会直接影响到设备的使用寿命和生产效率。
加强煤巷的防水是保证生产安全和环保的有效方式，应采用以下技术措施：1. 应对煤巷进行完善的防水检查，对潜在的漏水隐患进行预先排查，加强煤巷的防渗漏措施。
2. 应在煤巷配备便携式水泵等排水工具，及时疏通漏水口，减少水量。
四、加强灾害预测预警为提高矿山安全的预警能力，保障煤矿采掘工程的安全生产，灾害预测预警是必要的环节之一。
应采取以下技术措施：1. 采用微震监测技术，有效预测巷道破坏和塌陷灾害的发生。
2. 建立地质卫星应用系统，监测山体变形和进一步发生滑坡和山体崩塌等灾害的潜在风险。
煤矿施工中顶板防治水工作如何有效进行
煤矿施工中顶板防治水工作如何有效进行因为我国的大多数煤矿是地下煤矿，露天煤矿较少，所以对于煤矿行业来说是高危行业，煤矿井下工作场所环境较差，水文地质条件也相当复杂，因此煤矿井下作业场所经常受到各类矿井水的威胁。
再加上某些领导认识不足，管理不善，职工队伍素质不高、安全设施不到位，致使水害事故时有发生。
Because most of China's coal mine underground coal mine, mine is less, so the coal industry is a high-risk industry, poor environment of coal mine underground working places, hydrological and geological conditions are very complex, so the mine operation places often have all kinds of mine water threat. Coupled with the lack of knowledge, some management, staff quality is not high, the safety facilities are not in place, resulting in water inrush accidents have occurred from time to time.煤矿水害事故的频繁发生，引起众多水文地质工作者的的重视，经过重点探索发现煤矿水害主要原因是由复杂的煤矿水文地质条件造成的，煤矿企业的水位地质工作相对比较薄弱，缺乏先进的防治水技术手段，再加上投入的资金不足，地质测量缺少先进的技术人才和专业的地质队伍，以及煤矿企业这些年不重视合理的规划和布局，超强度开采普遍存在等相关因素造成煤矿水害时有发生。
煤矿水灾事故的防治措施
煤矿水灾事故的防治措施【摘要】矿井水灾事故的防治，要注意识别和掌握水灾事故的预兆，从实际出发采取地表水害、老窑水、采空区积水和老巷道积水、钻孔水、断层水、石灰岩溶洞水、砂岩水和砾岩水、冲积层水的防治措施。
【关键词】水灾；事故；隐患；防治在煤矿生产中，经常出现水灾事故，矿井容易出现突水事故的地点是矿井正常生产的采煤、掘进工作面。
在采掘工作面在生产过程中与地表水、地下水沟通时，就可能出现突水事故。
矿井透水（突水）是煤矿在正常生产中突然发生的具有一定数量的涌水现象。
矿井突水来自采空区、顶板、地表、底板等。
矿井突水的出现是个逐渐变化的过程，有快有慢。
从开拓工作面开始，发展到突水的时间内，在工作面及附近显示出某些异常现象，即突水预兆。
识别和掌握这些预兆，能及时采取应急措施，防止伤人事故发生。
矿井突水前的预兆主要有：煤层发潮、发暗；巷道壁或煤壁“挂汗”；工作面温度降低，煤壁发凉；煤壁“挂红”；发出水叫声；出现雾气；工作面有害气体增加；顶板来压，淋水加大，如落雨状；底板鼓起或产生裂隙并出现渗水；出现压力水流，即水线；打钻时发觉钻孔底板软或钻孔有水流出。
以上预兆一般可能发现一个或几个，也可能预兆不显著必须密切注意，认真分析，采取科学有效的防治措施。
防治矿井水要查清矿井的水文地质状况，要有准确的井上下对照图、地形地质图。
大中型矿井，必须建立地面移动塌陷观测站。
测出地表移动数据。
从井上下对照图，明确井下采掘工作面与地面河流、沟渠等的位置关系。
明确煤层、岩层，尤其是透水岩层的露头与地形的位置关系，通过地表塌陷移动观测资料，分析矿井开采对地表的影响，采空区垮落后形成的“三带”是否与地表水沟通、流入井下，以采取具体的有针对性的措施。
1、地表水害的防治措施（1）矿井上方有河、湖、水库、水渠等，必然对矿井产生危害，有透水可能，不能排干，要留设防水煤柱。
（2）河流、沟渠压在煤层及岩层的露头部分，大量向井下漏水，对采矿有透水威胁，要实施河流，沟渠改道。
梁宝寺矿井副井井筒基岩段第一含水层粉砂岩注浆施工技术及安全措施word资料5页
梁宝寺矿井副井井筒基岩段第Ⅰ含水层粉砂岩注浆施工技术安全措施项目经理：措施编制：杨大华编制单位：中煤五公司三第五项目部编制日期：二○○三年二月二十二日梁宝寺矿井副井井筒基岩段第Ⅰ含水层粉砂岩注浆技术安全措施一、工程概况梁宝寺矿井副井井筒现已成井至467.8m，工作面垂深471.1m。
2019年2月21日根据《梁宝寺矿井副井井筒基岩段探水措施》以及筹建处、监理部要求，对现工作面以下的粉砂岩、砂岩进行边探边掘的施工过程中，按常规在井筒净径内布置3个探水孔，孔深8m，1#探水孔方位为NE30o；2#探水孔方位为SE170o；3#探水孔方位为NW300o，其中2#探水孔当钻进5.3时钻孔出水，随着钻孔加深，水量明显增大，最后坚持将2#探水孔打到孔深8m，探水钻孔直径为60mm，单孔涌水量为17.2m3/h。
根据《梁宝寺矿井副井井筒基岩段探水措施》要求，当单孔涌水量大于3m3/h时，采用注浆措施治水。
为了安全有效顺利地完成本次注浆工作，特编制本次注浆施工技术安全措施。
二、地质及水文地质概况1、地质概况井筒往下施工，岩性自上而下为二迭系上石盒子组，深度453.0m～649.7m，厚196.7m，岩性以紫斑泥岩为主，次为灰绿色粉砂岩及砂岩，下部为灰色，局部为紫斑杂色泥岩及灰白色砂岩、粉砂岩交替出现，本次注浆主要封堵该粉砂岩裂隙水。
2、水文地质概况本次探水孔涌水为基岩段掘砌以来第一次出水，井筒实测地层与井筒预测地柱状图地层基本相符，但通过探水孔单孔涌水量来看，岩层含水层涌水量与提供的涌水量差别较大。
根据经验公式，取两倍的钻孔涌水量为井筒预计涌水量，即：井筒涌水量Q=34.2m3/h。
三、注浆布孔及深度考虑水文地质条件和现有的设备、能力，以及其它经济效益、时间及工期，本次注浆采用工作面直接堵漏注浆，利用岩帽注浆，由于该层粉砂岩厚度为13.65m，而伞钻钻孔能力为8m，因此分两个阶段注浆，第一阶段利用1#、2#、3#三个探水孔直接注浆，第二阶段工作面向下推进4m之后，在井筒荒径轮廓内周边眼位置布孔，钻孔向外倾斜，径向倾角为5o～10o，以保证在井筒荒径轮廓线之外形成一定厚度的注浆壁。
煤矿工作面防治水安全技术措施
煤矿工作面防治水安全技术措施第一篇：煤矿工作面防治水安全技术措施目录一、工作面水文地质条件 (1)1、工作面概况 (1)2、地质构造 (1)3、主要水源 (2)4、突水系数及涌水量预计 (3)二、领导机构 (4)三、矿井防排水现状 (5)四、工作面防治水措施 (5)1、疏水降压 (5)2、加强水文实时观测 (5)3、加强老空水的探查与排放 (6)4、底板注浆改造 (6)5、突水危险性评价 (6)6、工作面排水方案 (7)7、防排水措施 (10)五、工作面初采期间涌水量观测方案 (12)附件1、11071工作面避灾路线图2、11071工作面排水方案平面图 3、11071工作面突水事故应急救援预案梁北矿11071工作面防治水安全技术措施11071工作面防治水安全技术措施一、工作面水文地质条件1、工作面概况11071工作面位于11采区东翼上部第二区段，11071工作面对应地面有箕啊、铁李村，地面标高+112m—+119m。
11071工作面西起11采区上山煤柱，东至铁李正断层，上部为11031工作面采空区，下部为11111工作面采空区，为“孤岛”采煤工作面。
11071风巷走向长1312m，11071中巷走向长1541m，11071机巷走向长1568m，上下两部分在切1测点联合开采形成一个大的工作面。
下部切眼平均采长162m，上部切眼平均采长165m，联合后工作面平均采长327米，风、中、机巷和切眼均沿二1煤层顶板布置，工作面西部巷道方位104°，中部调向位置以东巷道方位89°，11071风巷顶板标高为-358.530m～-341.740m，最大高程差为16.79m；11071中巷顶板标高为-397.812m～-373.125m，最大高程差为24.687m；11071机巷顶板标高为-433.809m～-406.325m，最大高程差为27.484m。
工作面采煤面积418545.64m2，煤层倾角平均12°，平均煤厚3.98m，计算二1煤层地质储量228.22万吨。
煤矿防治水安全技术措施优选稿
煤矿防治水安全技术措施集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-煤矿防治水安全技术措施为了更好地贯彻执行《煤矿防治水规定》切实抓好矿井防治水工作。
确保安全生产，特根据我矿实际编制矿井防治水措施及水害预警程序。
一、建立健全防治水领导机构1、成立了矿井防治水工作领导组矿?长:郭爱权总?工:马锡友成?员?:闫志刚、黄明光、王占东、曹继伟、李清臣、郝达来、刘学全、史永成、朱彩飞、赵强二、地形地貌井田内的地形特征为东北高,西南低,地形标高为1160m～1260m,高差为100m。
以风积沙漠地貌为主，呈波状起伏，微地貌形态有新月形沙丘、沙垄等，流水地貌分布在井田西部的乌兰木伦河，河流两侧可见Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地，第四系萨拉乌素组湖积地层多为风蚀地貌。
三、地表水系区内地表水系较发育，主要河流为位于井田西部的乌兰木伦河及位于井田东南部的乌兰木伦河支流～考考赖沟，乌兰木伦河发源于鄂尔多斯市巴定沟，流径鄂尔多斯市、伊金霍洛旗，于陕西省神木县汇入黄河，全长228km，流域面积8706km2，内蒙古境内长117km，流域面积3041km2，为常年径流，年平均流量为337mm3，其中净水304四、气象本区气候属于半干旱、半沙漠的高原大陆性气候，冬季严寒，夏季炎热，春季多风，秋季凉爽，全年少雨，昼夜温差大，无霜期短。
降雨量多集中于每年7、8、9三个月，年降雨量为100.8～593.5mm，年蒸发量为2297.4～2833.7mm,是降水量的4～5倍。
气温最高为36.6℃(1975年7月16日),最低为-30.1℃(1974年12月14日)，年平均气温为6.2℃。
春冬两季风力较大，一般在4级以上，最大风力可达10级，年平均风速3.5m/s,风向多为西北风。
冰冻期较长，最长冻土天数为167天（1976年）最大冻土深度为2.04m（1964年3月1日）。
五、矿区水文地质概况1、本矿位于乌兰木伦河、束会川两河分水岭西侧，紧靠乌兰木伦河（据井田边界最近处约230m），为半干旱、半沙漠地区。
矿井水灾的防治措施
在采掘作业过程中，严禁越过防水煤柱线进行采掘，以确保 安全生产。
做好老空水的治理
对于已经形成的采空区、报废井巷等老空区，必须及时进 行封闭和填实，防止老空水积聚。
对于可能存在老空水的区域，必须进行提前探放水或疏放 水，确保采掘作业的安全进行。
04
矿井水灾的应急处置措施
制定应急预案
总结历史经验
对过去发生的矿井水灾案例进行总结，分析原因和教训，制定针对性的应急预案 。
提高矿工防治水意识和技能
加强防治水培训
对矿工进行防治水知识的培训，提高他们对地下 水的认识和防水技能。
定期进行防水演练
定期组织矿工进行防水演练，提高他们的应急处 理能力。
建立信息共享平台
建立一个信息共享平台，让矿工能够随时了解矿 井的水文地质情况和防治水措施。
加强政府监管力度
01
02
03
严格审批制度
在矿井内安装足够的排水设备，确保在发生水灾时能够及时排水。
保持排水系统畅通
定期检查排水系统是否畅通，及时清理淤泥和杂物，确保排水设备正常运行 。
对灾区进行封闭及善后处理
封闭灾区
在确认灾区安全后，应立即封闭灾区，防止水灾再次发生。
善后处理
对受灾区域进行清理和修复，对受影响的设备和设施进行检修和更换，确保矿井 恢复正常生产。
矿井水灾的危害
矿井水灾会导致矿工生命安全的威胁，因为大量积 水的涌入可能会导致人员被困或溺亡等事故。
矿井水灾还会造成矿山生产安全的威胁，因为积水 的涌入会影响矿山的正常生产和作业，甚至可能导
致矿井的淹没和停产。
此外，矿井水灾还会带来经济上的损失，因为矿 山需要投入大量的人力和物力进行抢险和恢复生 产，同时也会影响矿山的经济效益和发展计划。
探放033工作面顶板砂岩水安全技术措施
探放033工作面顶板砂岩水安全技术措施编写：区长：技术科：机电科：安全科：总工：一、概况033工作面位于0332工作面西部，西临DF2断层，东临一落差为5m的断层，该工作面中间巷上部为0332工作面老空区，老空水已经探放完毕，中间巷下部为新区。
为保证在开采过程中，特别是在初次来压期间不发生水害事故，特对该工作面进行超前探放水。
二、水文情况该区三煤顶板砂岩由细粒、中细粒、中粒砂岩组成，局部夹粉砂岩，煤层直接顶为泥岩。
据精查地质报告，三煤顶板砂岩裂隙发育不均一，富水性弱，以静储量为主，含水不丰富。
预计钻孔的涌水量为Q=32m3/h。
三、钻孔的布置1、钻孔的位置：第一个孔布置在033回联巷58#导线点处。
2、钻孔角度：该孔方位角265度，仰角40度。
3、钻进深度：钻孔深度为60m。
其他钻孔根据设计布置四、施工中的安全技术措施：1、施工人员必须严格按设计施工，未经批准不得擅自改变设计。
2、施工前检查探水工作面附近的支护情况，若出现支架变形严重、巷道失修等现象，必须先行修复，待修复完毕后，在探水工作面迎头打好坚固的立柱和挡板。
3、清理好探水工作面的浮煤、浮矸、物料等，挖好排水沟。
4、施工时，利用煤柱做挡水墙，因该水压力不大，水量较小，不再安装防喷装置和高压阀门。
5、钻机及配套设备必须经机电部门验收合格，方可下井。
6、配电设备采用03轨道车场配电点设备，自备电缆连接，电缆悬挂要平直、整齐，所有电器设备严禁失爆。
7、加强钻机处的支护，防止意外伤人。
8、开钻前，排水沟要清理好，保证钻机处无积水及正常排水。
9、钻机安装要牢固、可靠，用木垛料及背帮固定，防止跑偏及出现其他异常伤人。
10、开钻前，必须备有专用的防淋罩，防止淋水进入电机，引起失爆、短路。
11、施工现场要配有完好的绝缘工具，钻机操作过程中，必须使用绝缘工具。
12、更换钻杆时，必须停电作业，严禁带电作业。
13、施工过程中，要随时观察钻孔涌水量情况，发现异常立即停钻观察，严禁起拔或晃动钻杆，防止突水伤人。
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梁宝寺煤矿顶板砂岩裂隙水防治技术¹车鸿焕º(山东肥城矿业集团梁宝寺煤矿,山东济宁 274400)摘 要:梁宝寺煤矿煤层顶板砂岩裂隙水对煤矿安全生产具有严重威胁,本文主要探讨了该矿3煤层顶板砂岩裂隙水的特征及其综合防治水技术方法。
关键词:煤矿;裂隙水;综合防治水中图分类号:TD745+121 文献标识码:A 文章编号:1672-7169(2007)02-0008-04煤层顶板砂岩裂隙水具有联通性差、富水性不均一的特点,极易造成工作面瞬时或滞后出水,预防和治理难度大,给综采或综放工作面带来很大威胁。
如山东兖矿集团济三矿6301工作面顶板砂岩突水,水量达627m 3/h;河北开滦局荆各庄矿1093工作面顶板砂岩突水,水量达40m 3/min 。
梁宝寺煤矿为新建大型现代化矿井,初次钻孔揭露3煤顶板砂岩水,水量达35m 3/h,水位+3511m,水压513~815MPa,严重威胁3煤的安全开采。
为预防3煤高承压顶板砂岩裂隙水突水事故的发生,确保该矿首采面的安全生产,在集团公司和煤科总院西安分院有关工程技术人员的合作下,采取一系列针对性措施,实现了安全回采,形成了探测)疏放)预报)排水综合防治技术,为该矿今后防治水工作提供了宝贵经验。
1 井田构造及地层概况111 井田地质构造梁宝寺井田为巨野煤田的东延部分,为全隐蔽式煤田,新生界厚度约400m,煤层埋藏深。
井田东、西、北均以断层为界,南以3煤露头为界。
地质构造主体为由东、西边界走向相近、倾向相反、落差大于700m 的正断层构成的地堑构造。
井田内以褶曲为主,局部断层发育,形成以梁宝寺向斜为骨干向北倾伏收敛的/裙边状0褶曲构造,并伴生北东及北西向断层组,构造复杂程度中等。
地层南浅北深,倾角20b 左右,受大断层的影向局部达30b 。
112 地层井田地层自上而下分为:第四系、第三系、二叠系上石盒子组、下石盒子组和山西组、石炭系太原组、本溪组及奥陶系。
含煤地层为山西组(上组煤)和太原组(下组煤)。
现主采煤层为山西组的3煤,该煤层由于沉积环境及河流冲蚀强度不同,煤厚差异较大,煤层厚0~10123m,平均3136m,厚煤层分布于井田东北部,西北部煤层较薄,赋存较稳定,开采价值高。
2 井田水文地质概况211 井田水文地质特征本井田水文地质特征为三面进水、一面隔水的封闭水文单元。
井田东、西边界为南北向F1、F13断层,落差均大于700m,井田内煤系各含水层与其下盘奥灰对接,形成了东、西两侧的进水边界;南部为奥灰隐伏露头,直接接受大气降水的补给,为井田的南部进水边界;北部以F24断层为界,落差大于1000m,井田内地层上升,外部下降,煤层赋存深度大于1500m,煤系含水层接受补给条件差。
井田内主要含水层有:新生界潜水及砂层孔隙承压含水层、二叠系石盒子组砂岩裂隙承压含水层、3煤顶板砂岩裂隙承压含水层、3煤底板岩溶裂隙承压含水层、十下灰及奥灰岩溶裂隙承压含水层,其中对3煤开采威胁最严重的为3煤顶板砂岩裂隙承压含水层。
新生界地层发育多层的含水中、细砂层、砾层,富水性中等,与隔水的粘土、砂质粘土相间分8第4卷 第2期 华北科技学院学报 2007年4月¹º作者简介:车鸿焕(1964-),女,山东肥城人,大学毕业,山东肥城矿业集团梁宝寺有限责任公司。
收稿日期:2007203222布,第三系底部沉积有一层含砾的粘土、局部块段有粘土质砂砾层不整合于基岩上起到了隔水作用,因此新生界砂、砾层水不能补给基岩含水层,使基岩含水层处于相对的封闭状态。
二叠系石盒子组砂岩裂隙水含水层富水性弱,一般位于3煤开采形成的裂隙带之上,正常情况下不会对3煤的开采造成影响。
3煤底板的三灰、十下灰及奥灰岩溶含水层上距3煤分别为80169m、152195~227113m、228123~282148m,正常情况下不会因3煤的开采造成突水事故。
2123煤高承压顶板砂岩裂隙含水层特征3煤顶板砂岩裂隙含水层以中、细砂岩为主,局部有粗砂岩,裂隙发育不均一,厚度变化较大,一般厚7~3519m,平均20128m,分一至二段,中间为泥岩或粉砂岩,均在3煤开采后的冒裂带范围内。
该含水层在井田浅部进行过抽水试验,单位涌水量为q=010227~010483L/s#m,富水性弱且不均一,邻区兖州、济宁煤田单位涌水量最大为014755L/s#m。
因本区岩层埋深大,基岩内砂岩、灰岩水均未被开采,奥灰水位年平均变化在4m左右,因此,虽然井田开采范围内3煤顶板砂岩裂隙含水层的主要补给来源为井田边界断层下盘的奥灰含水层,但是含水层内仍以静储量为主。
该含水层原始水位为+3511m,与三灰、奥灰原始含水层水位+34172m、+33184m相差不大,在首采区-708m水平,水压达到513~815MPa。
该含水层的富水区一般集中在褶曲的轴部、断层附近,特别是在落差大的断层附近,极易使煤系含水层之间形成沟通,扩大了其富水区,静储量大。
3煤层顶板高承压砂岩裂隙水的防治技术311优化设计仰采工作面,为排出工作面后积水,除轨道和运输顺槽处,增加一条专用泄水巷,并通过联络巷与轨道顺槽相联,在泄水巷安装排水泵,保证正常供电并安排专人负责,确保工作面后积水排至大巷。
3123煤顶板高承压砂岩裂隙水的探查本井田面积广,煤层埋藏深,采用地面钻探、物探手段对于富水性不均一的砂岩裂隙水针对性差,费用高,井下工作面水文电法物探已有了成熟的经验,可以在一定高度范围内探查含水体,针对该矿的特点,探查3煤顶板砂岩裂隙承压水采用的是矿井音频电透视法。
矿井音频电透视原理:由于地下各种岩(矿)石之间存在导电差异,影响着人工电场的分布形态,矿井音频电透视法就是利用专门仪器在井下观测人工场源的分布规律来达到解决地质问题,基本理论为全空间电场分布理论。
煤层相对于其顶底板为高阻层,根据镜象法可求出全空间内任意点的电位,含水构造可以模拟为局部地质体,对于井下局部地质体的附场,电源场中导体的异常可以近似地看作电偶极子的异常,对于井下近似三层电模型来说,其电源场电位表达式为U=U0 +U n,式中U0为局部地质体时的电位分布,U n 为局部在质体的异常场。
异常曲线(U0/U n)的异常幅度、宽度与异常体的大小、异常体与围岩的电性差异及距收发面的距离等有关,异常体规模(体积与含水强弱的综合反映)越大、与围岩的电性差异越大、距收发面的距离越小,异常体幅度越大;反之则越小。
3115工作面为该矿的首采面,顶板砂岩裂隙含水层总厚度为2911m,分为两段,分别位于3煤顶板以上416m、26115m,厚度分别为1516m、819m。
该矿采用15Hz、120H z分别探测顶板以上30m、50m中心界面范围内地层的综合富水性的分布范围和形态,在3115轨道和运输顺槽分别布置发射点9个,每个发射点对应的接收点为15~22个,共接收720组数据。
利用层析成像原理解释所得的数据,绘制了煤层顶板以上30m和50m音频电透视平面图,从分析资料可以得出:顶板砂岩裂隙水富水性极不均一,异常带分布相对于零星、异常的幅度不大,在富水区域有局部的上下连通性,且30m的富水性要好于50m的富水性,说明回采时主要威胁安全的为煤层顶板以上416m厚度为1516m 的砂岩裂隙水,且处于相对的静止状态,静储量及补给量均相对较小,不会出现大的突水事故,但在9第2期车鸿焕:梁宝寺煤矿顶板砂岩裂隙水防治技术回采过程中,通过异常区时,要加强水情观测和采取快速推进的方案。
313井下钻孔疏放3115工作面为我矿的第一个综采工作面,顶板冒裂带的高度尚无实际观测值,参照济宁、兖州煤田的经验值为40~69m,裂高采厚比为1413~ 1513,冒裂带高度定为60m。
根据矿井音频电透视探查的结果及后60m的冒裂带,在3115泄水巷布置钻孔,钻孔重点布于异常区、初压区及推采距与面长同等的老顶最大垮落区,对顶板砂岩裂隙水提前进行疏放。
共施工6个钻孔,单孔水量为015~2m3/h,水压为418MPa。
疏放后,在回采期间未出现过顶板水瞬时或滞后出水现象。
通过钻探和回采证实了音频电透视的探测结论:富水性弱、静储量为主并且量小、补给少的特点。
巷道过落差大的断层时,对断层两盘的砂岩水提前利用钻孔疏放。
314提前预报、及时排水工作面通过异常区前提前提出水情预报,要求区队完善排水设施,及时排出积水,加快推进速度。
315留足断层防水煤柱,减少补给量对于通过边界断层下盘的奥灰水补给煤层顶板砂岩裂隙水的F1、F13留足防水煤柱,利用砂岩本身裂隙连通性差的特点,减少疏放的水量;在疏放水量小的区域,采取井下注浆的方式进行封堵,减少补给,保证工作面回采前顶板砂岩裂隙水的彻底疏放。
4结论通过对该矿首采工作面(3115综采工作面) 3煤顶板砂岩裂隙承压水实施综合防治技术后,该工作面实现了安全回采,并为下一个工作面(3111综采工作面)及其它综放工作面提供了经验,同时也填补了肥矿集团在防治水特别是煤层顶板水治理方面的一项空白,取得了较好的经济效益和社会效益;对于类似梁宝寺煤矿地质条件的其它矿区也有较大的推广价值。
参考文献:[1]王永红,沈文.中国煤矿水害预防及治理[M].北京:煤炭工业出版社,1996[2]中国煤田地质总局.中国煤田水文地质学[M].北京:煤炭工业出版社,2001[3]刘国林.加强煤矿水害防治工作的法规依据和对策建议[J].中国煤田地质,2006,18(6)The prevention and control of the sandstone frature waterin the roof in Liangbaosi coal mineCH E H ong2huan(Feicheng Coal Mining Group Corporation Ltd.,Jining Shandong274400)Abstr act:The sandstone frature water in the roof in Liangbosi coalmine threntens safe production,the paper discussed the char2 acter istics of the sandstone frature water in t he roof in this coalmine and the comprehensive water prevent ion and control. Key words:coalmine;frature water;comprehensive water prevention and control10第4卷第2期华北科技学院学报2007年4月。