带压采煤底板突水危险性分析
２０１３年第５期 中州煤炭 总第２０９期
矿安全 带压采煤底板突水危险性分析
撖宇靖 ，张 磊 ，白振华
（１．鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯，０１７３１８； ２．鄂尔多斯职业学院，内蒙古 鄂尔多斯，０１７２００；３．鄂尔多斯市正丰矿业有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯，０１６０６４）
摘要：棋盘井地区的１６煤层位于奥灰承压水体，回采过程中的突水危害成为安全生产的最大威胁。结合该 地区的水文地质条件，依据补径排关系等方法，分析了井田内灰岩的富水性、隔水岩层的岩性、１６煤层底板 隔水层的抗水能力等煤矿地质条件。论证了断层等构造对１６煤层带压开采的影响，并对开采１６煤层的可 行性进行了分析，最后提出了保障安全开采的基本措施。 关键词：奥灰水；承压水；煤矿 中图分类号：ＴＤ７４５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３—０５０６（２０１３）０５～００９１—０３
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｒｉｓｋ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｉｎｒｕｓｈ ｆｒｏｍ Ｃｏａｌ Ｆｌｏｏｒ ｉｎ Ｍｉｎｉｎｇ Ｕｎｄｅｒ Ｓａｆｅ Ｗａｔｅｒ
Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ Ａｑｕｉｆｅｒ
Ｈａｎ Ｙｕｊｉｎｇ ，Ｚｈａｎｇ Ｌｅｉ ，Ｂａｉ Ｚｈｅｎｈｕａ ’
（１．Ｅｒｄｏｓ Ｙｉｈｕａ Ｍｉｎｉｎｇ Ｒｅｓｏｕｒｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｏｒｄｏｓ ０１７３１８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｏｒｄｏｓ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｏｒｄｏｓ ０１７２００，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｅｒｄｏｓ Ｚｈｅｎｇｆｅｎｇ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｏｒｄｏｓ ０１６０６４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｏ．１６ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｉｎ Ｑｉｐａｎｊｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ ｌｏｃａｔｅｓ ｉｎ Ｏｒｄｏｖｉｃｉａｎ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ｃｏｎｆｉｎｅｄ ｗａｔｅｒ，ａｎｄ ｉｔ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ｈｉｄｄｅｎ ｈａｚａｒｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｗｉｎｎｉｎｇ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ａｒｅａ，ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｒｅｃｈａｒｇｅ，ｒｕｎｏｆｆ ａｎｄ ｄｒａｉｎａｇｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｗａｔｅｒ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅｓ，ｔｈｅ ｌｉｔｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｉｍｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｒｏｃｋ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａ— ｔｅｒ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ １６ ｃｏａｌ ｆｌｏｏｒ ｉｍｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｌａｙｅｒ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｆａｕｌｔｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｕｎｄｅｒ ｓａｆｅ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ａｑｕｉｆｅｒ ｏｆ Ｎｏ．１６ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｗａｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ，ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｎｏ．１６ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｗａｓ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｓａｆｅ ｍｉｎｉｎｇ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｒｄｏｖｉｃｉａｎ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ｗａｔｅｒ；ｃｏｎｆｉｎｅｄ ｗａｔｅｒ；ｃｏａｌ ｍｉｎｅ
我国华北地区的煤田，煤层底板普遍存在着太 原组灰岩含水层和奥陶系灰岩含水层，尤其是奥陶
系灰岩含水层厚度大，岩溶发育，补给面积大，水位 较高，水量极为丰富，是华北煤田开采下组煤的主要
水害威胁。依据勘察报告可知，内蒙古西部地区煤 矿在开采１６煤（石炭二叠系煤层）的基底中含有奥
灰含水层，其主要为下奥陶统桌子山组和三道坎组， 桌子山组厚从１１７ ＩＴＩ到４２２ ＩＴＩ不均匀分布，岩性为 蓝灰色、厚层状生物碎屑灰岩。因此，该地区在ｌ６ 煤层采掘过程中存在底板承压水突水的潜在危险。
收稿日期：２０１３—０１一Ｏ２ 基金项目：内蒙古自治区科技厅科技计划资助应用技术研发项目 （２０１１１４０１） 作者简介：撖字靖（１９６６一），男，内蒙古鄂尔多斯人，高级工程师，现 从事煤矿安全生产管理工作。 笔者结合该地区棋盘井镇北部某矿的地质资料，分 析了该地区开采１６煤层的突水危险性。
１ 井田内奥灰含水层的水文地质特征
１．１ 奥灰含水层富水性分析 通过钻孔数据分析，该矿区灰岩埋深２５０～３７０
１１３。岩溶发育受构造影响较大，且富水性与断裂有 着密切的关系。依据三维地震物探工作成果分析， 该井田断层分布较多且多为导水断层，增强了奥灰
含水层的富水性，加剧了富水性的不均匀程度。据 相关钻孔抽水试验资料可知，该地区富水性为中等，
单位涌水量ｇ＝０．３１７～０．３４９ Ｌ／（Ｓ・ｒｎ）。该煤矿１６ 煤层底板等高线如图１所示。
１．２补径排关系 该矿所属区域为大陆性干旱气候，在雨季会有
少量雨水和地表水下渗到奥灰含水层中。目前，矿
・９１．
２０１３年第５期 中州煤炭 第２０９期
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Ｉ ） 一 ／１１一ｌ ０００’
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图１ 煤层底板等高线情况
区奥灰含水层主要排泄点是抽取奥灰水作为生活生 产用水的供水井。区内部分断层具有导水性，奥灰
水可通过断层排泄给其他含水层，然后排向黄河或 从地面蒸发。
要预测奥灰突水量，可以将奥灰突水的范围抽
象为一个钻孔，利用式（１）进行突水量计算，然后再
根据井半径的不同进行井径变换，其公式如下：
Ｑ孔＝Ｑ０Ｓ／Ｓ０ （１）
Ｑ井＝Ｑ孔￣／ｒ井／ｒ孔 （２）
其中，Ｑ。为抽水试验孔的涌水量；Ｓ。为抽水试验孔
的降深；Ｑ孔为预测孔的涌水量；Ｓ为预测孔的降深；
ｒ井为突水范围的概化半径；ｒ孔为钻孔半径。然后
分别依据该矿的Ｓ 水源井（Ｑ。：１００ ｍ。／ｈ，Ｓ。＝
４２．１５ ｒｆｌ，ｒ孔＝０．２５ １１１）和周边矿的Ｋ 水源井（Ｑ。＝
１００ ｍ ／ｈ，Ｓ。＝５ １ＴＩ，ｒ孔＝０．２５ ｍ）。得到奥灰最高水
位为１ １２４．２ ｍ，开采水平８６０ ｍ，Ｓ取最大值２６４．２ ｒｌｌ。为反映不同突水范围的出水量，突水范围的概
化半径ｒ 分别取０．２５，５．００，１０．０Ｏ，２５．００ ｍ（表
１）。
表１奥灰水突水量预测
将以上参数代入式（１）和式（２），可得到不同的
突水量。从表１中可以看出，当利用不同钻孑Ｌ数据
进行计算时，突水量相差非常大。这也充分说明奥
灰水富水性特别不稳定，尤其是较大断层附近和断
层密集分布区附近，可能存在强径流带。
・９２・ ２ １６煤层底板隔水性能分析
该矿区内有４个钻孔揭露了奥灰含水层至１６
煤底板的相关信息（表２）。由矿井综合水文地质柱 状可知，ｌ６煤层底板至奥灰顶界间岩性包括石英砂
岩、泥岩、砂质泥岩、细砂岩。在这些岩层中，具有良 好导水性能的泥岩、砂质泥岩等软岩占了４５％，硬
岩占了５５％，这些岩层中既有阻水性较好的泥岩和 砂质泥岩，又有抗压强度较强的砂岩，而泥岩、砂质
泥岩占了较大比例，阻水性能较好，有利于安全开 采。图２为煤层底板等高线的模拟云图，该图较好
揭示了煤层底板断层构造，除了一条较大的断层外，
其余地质构造并不明显，因此，也说明只要采区合理 设计，开采１６煤层是可行的。
表２奥灰顶部至ｌ６煤层底岩性情况
图２煤层底板等高线模拟云图
３ 奥灰水上开采１６煤层的安全性分析
３．１巷道掘进安全性 根据文献［１］附录五中掘进巷道底板隔水层安
全水压值的计算公式，可以计算安全水压值：
Ｐ 车 ｔ （３）
式中，Ｐ为底板隔水层能承受的安全水压；ｔ为隔水 层厚度，取钻孔显示的最小距离４４．７３ ｍ；Ｌ为巷道
宽度，取巷道实际宽４ ｍ加上松动圈宽３ ｍ，即７ ｍ； ｙ为底板隔水层平均重度，取０．０２７ ＭＮ／ｍ ；Ｋ 为 咖 鲫 伽 瑚 ｌ 昌、
一 ㈣ 咖啪咖 瑚
—■■■■■■■■■●■ ２０１３年第５期 撖字靖，等：带压采煤底板突水危险性分析 总第２０９期
底板隔水层的平均抗拉强度，根据岩石力学性质试 验资料，取煤底板砂质泥岩抗拉强度１．２１ ＭＰａ。
将数据代入计算，可得安全水压Ｐ：１００ ＭＰａ。 由于该矿井奥灰水位最高标高为１ １２４．２ ｍ，最低开
采水平为８６０ ｍ，水压最高为２．６４ ＭＰａ，远小于１００ ＭＰａ，所以在正常地段，巷道掘进是安全的 。
３．２ 回采过程中安全性 ３．２．１突水系数评价 依据相关文献，采用式（４）来计算突水系数和 采煤工作面的安全水压。
Ｐ＝Ｔ ・Ｍ （４） 式中， 为临界突水系数；Ｐ为作用于底板隔水层的
水压力，由奥灰水水位和隔水层底板标高确定。根 据井田内和周边的２个奥灰水源井资料，取较大值
１ １２４．２ ｍ；Ｍ为隔水层厚度，由于隔水层厚度相对
稳定，为安全起见，取隔水层最小值Ｍ＝４４．７３ ｍ。 根据文献［１］附录四，底板受构造破坏块段突 水系数一般不大于０．０６ ＭＰａ／ｍ，正常块段不大于
０．１ ＭＰａ／ｍ，开采是安全的。由式（４）可以求得当 为０．０６ ＭＰａ／ｍ时，１６煤层安全水压为２．６８ ＭＰａ，
此时１６煤层底板标高为＋９００．５５ ｍ。因此，在开采 １６煤层的最低标高８６０ ｍ至９００．５５ ｍ时，存在突
水的可能性，因此在煤矿生产过程中低于９００ ｍ的 煤层均设为保护煤柱不予开采，这样为安全生产提
供有效的保障。 ３．２．２断层水害评价
（１）断层导水规律。断层的导水性取决于诸多
因素，首先是断层性质，落差大小，断层带的物质组 成、破碎程度及胶结状态；其次是断层两盘的岩性、 主要含水层的富水性、水压的大小；另外，采掘活动
也能改变断层的导水性。当断层与其他主要含水层 有水力联系时，就会成为开采煤层的突水通道而引
发突水。 （２）该矿断层导水特点分析。综合考虑奥灰水
压、隔水层厚度、断层等因素的影响，认为该矿断层 抽水试验表明断层的渗透性弱，但从其他矿井抽水
资料看，断层具有一定的导水性。因此，该矿井断层 具有导水的可能性，断层附近是奥灰水进入掘进工
作面的危险区。综合考虑该矿井和其他矿井的抽水 试验资料，认为落差大于等于１０ ｍ的断层在其防水
煤柱范围内为警戒区，落差小于１０ ｍ的断层在其两
侧２０ ｍ内为警戒区。根据突水系数值和断层的分 布状况，绘制了１６煤奥灰承压水上开采的安全分区 图（图中画斜线处须留设防水煤柱），从图３可以看 出，该矿井大部分区域回采是安全的，但在断层附近 回采具有一定的危险性，须采取措施保证回采安全。
８００
６００ ｇ ４００
２００
Ｏ ２００ ４００ ６００ ８００ １ ｏｏｏ１ ２００１ ４０Ｏ１ ６００１ ８００ ｙ／ｍ
突水系数法在回坡底煤矿奥灰突水危险性评价中的应用与研究
突水系数法在回坡底煤矿奥灰突水危险性评价中的应用与研究
刘德旺
【摘 要】应用突水系数法对回坡底煤矿11＃煤层带压开采的突水危险性进行计算和分区，在此基础上针对11＃煤层存在底板薄和双重底板采动破坏问题，对分区实际安全性加以分析和评价。根据评价提出了11＃煤层带压开采的安全防范技术措施。在采取安全防范措施的条件下，回坡底煤矿已进行了11＃煤层的安全回采。%The water inrush risk on which the No. 1 1 coal seam of Huipodi Coal
Mine was mined under safe water pressure of aquifer using water inrush
coefficient method was calculated and zoned,and then,the analysis and
assessment of actual safety of water inrush risk zoning was carried out
aiming at the issues that there was the thin floor and the double mining
failures of floor in the No. 1 1 coal seam. The prevention technical
measures,which were used to mine the No. 1 1 coal seam under safe water
pressure of aquifer,were proposed according to above assess-ment. The
No. 1 1 coal seam was safely mined in the Huipodi Coal Mine after
矿井突水危险区、突水危险区、非突水危险区划分报告要点
- 0 -
鹤煤六矿
非突水危险区、突水威胁区、突水危险区
划分报告
鹤煤六矿地测科
二O一六年六月
- 1 -
- 2 - 鹤煤六矿非突水危险区、突水威胁区、突水危险区划分报告
根据《河南能源〔2016〕176号-关于印发河南能源化工集团进一步加强煤矿重大灾害防治有效防范重特大事故工作方案的通知》水害防治方面第四条要求，对受承压水威胁的矿井划分“非突水危险区，突水威胁区，突水危险区”。
一、编制目的与编写依据
目的：通过计算分析O2m含水层、C3tL2含水层的突水系数，划分“非突水危险区，突水威胁区，突水危险区”，采取相应的安全技术措施，确保矿井安全开采。
依据：依据《煤矿防治水规定》（国家安全生产总局监督管理总局（第28号））、《河南煤业化工集团矿井防治水管理办法》等规定、文件。
二、矿井水文地质条件概况
鹤煤六矿开采煤层为二叠系山西组二1煤层，平均煤厚7.8m，现阶段矿井回采范围为-300m～-450m地区，开拓范围-450m～-600m地区，随着矿井采掘水平延伸，地压逐渐增大，构造较复杂，矿井由南至北排列有多条大中型断层和褶曲，分别为6F15、6F7、6F12、6F13断层和张庄向斜、682-11背斜、71-14-82-4向斜、44-3向斜等构造。二1煤下奥陶系（O2）灰岩含水层、C3L2灰岩含水层为矿井主要底板承压威胁含水层，
- 3 - 奥灰水水位海拔标高为+118m，年升降幅度0.5 m～2m，奥灰顶界面上距二1煤层底板143m，矿井现采掘活动在海拔标高-300～-600m之间，二1煤层底板承受奥灰水压41.5kg/cm2～71.9kg/cm2；二灰水水位海拔标高为+101m，年升降幅度2m～5m，二灰含水层顶界面上距二1煤层底板110m，二1煤层底板承受二灰水压40.1kg/cm2～70.1kg/cm2。
根据《煤矿防治水规定》中分类标准，矿井充水类型为以底板岩溶含水层进水为主，顶底板间接进水的水文地质条件中等的矿井。
韩城矿区兴隆煤矿开采11~#煤层底板突水分析
第２５卷７期 ２０１３年７月 中国煤炭地质 Ｃ０ＡＬ ＧＥ０Ｌ０ＧＹ ０Ｆ ＣＨＩＮＡ Ｖ０１．２５ Ｎｏ．０７ Ｊｕ１． ２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７４—１８０３．２０１３．０７．０８ 文章编号：１６７４—１８０３ｆ２叭３）Ｏ７一ｏ０３卜０６
韩城矿区兴隆煤矿开采１ １＃煤层底板突水分析
岳 明，陈卫民，薛启浪
（陕西省煤田地质局一三一队，陕西韩城７１５４００）
摘要：通过韩城矿区兴隆煤矿水文地质补充勘探的成果，对煤矿内与１１煤层开采密切的奥陶系岩性组合及水文 地质条件进行了分析，认为煤矿内奥灰水具弱富水性特征；煤层底板到奥陶系顶板之间的岩性以铝土质泥岩为主， 分布普遍，连续性好，为很好的隔水层；奥陶系峰峰组一段在煤矿范围内厚度稳定、分布连续，岩性组合以泥灰岩、
泥云岩等难溶岩为主，对于下部上马家沟组二段含水层进入矿坑起到阻隔作用，可以作为煤矿开采１１ｘ煤层的保护 层。在此基础上进行了煤矿的突水系数计算及分区，发现突水系数小于０．０６ＭＰａ／ｍ安全区的面积占到１１ 煤层可采 面积的９０％，资源量为３９３８万吨，占１１ 煤层总资源量４ ２２８．０７的９３％，ｌ１ 煤层的绝大部分得到解放。同时对带压 开采１ ｌ 煤层提出了合理的建设性意见。 关键词：１ １谋层开采；水文地质条件；突水保护层；峰峰组一段；兴隆煤矿 中图分类号：ＴＤ７４５：Ｐ６４１．４ ６１ 文献标识码：Ａ
Ｎｏ．１１ Ｃｏａｌ Ｆｌｏｏｒ Ｗａｔｅｒ Ｂｕｒｓｔｉｎｇ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ Ｘｉｎｇｌｏｎｇ Ｃｏａｌｍｉｎｅ，Ｈａｎｃｈｅｎｇ Ｍｉｎｉｎｇ Ａｒｅａ
Ｙｕｅ Ｍｉｎｇ，Ｃｈｅｎ Ｑｉｍｉｎ ａｎｄ Ｘｕｅ Ｑｉｌａｎｇ
（Ｎｏ．１ ３ ｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｔｅａｍ，Ｓｈａａｎｘｉ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，Ｈａｎｃｈｅｎｇ，Ｓｈａｎｘｉ ７ １ ５４００）
奥灰、太灰水带压开采防治水措施 Microsoft Word 文档 (4)
1 奥灰、太灰水带压开采安全技术措施
一、含水层水对矿井的充水影响
1.煤系地层含水层
井田内煤系地层含水层主要为山西组砂岩裂隙含水层、太原组灰岩岩溶裂隙含水层。山西组4号煤层直接充水含水层为其上的砂岩裂隙含水层，其富水性弱，一般情况下，对煤层开采影响较小。太原组含水层主要为灰岩岩溶裂隙含水层，根据钻孔资料，含水层裂隙发育，富水性中等。8号煤层顶板即为L2灰岩。所以，太原组灰岩岩溶水对8号煤层并且包括9号煤层开采影响较大，矿井涌水量会增大。按照相邻井田太灰水水位+590m考虑，一、二采区（8#、9#）号煤层开采为带压开采，如果煤层底板存在导水构造或不完整区段，将发生底板出水，影响矿井的安全生产。
2.奥陶系含水层
井田内奥灰水位标高为808.50-810.00m，4号煤层绝大部分为带压区，8、9号煤层全部为带压区。4、8、9号煤层最低底板等高线标高分别为570m、520m、500m。各煤层距奥灰顶面的距离依次128.57m、63.80m和45.75m。
根据奥灰水突水系数计算公式：
K=P/M
其中：K—突水系数（MPa/m）；
P—底板承受的静水压力（MPa）；
M—隔水层有效厚度（m）；
4、8、9号煤层的最大突水系数分别为：
K4=（810-570+128.57）×0.0098/128.57=0.0281（MPa/m）。
K8=（810-520+63.80）×0.0098/63.80=0.0543（MPa/m）
K9=（810-500+45.75）×0.0098/45.75=0.0762（MPa/m）
经过计算，4号煤层最大突水系数为0.0281 MPa/m ，8号煤层 2 的最大突水系数为0.0543 MPa/m，9号煤层可采范围最大突水系数为0.0762MPa/m。上述结果可知，9号煤层的最大突水系数大于受构造破坏块段突水的临界值0.06MPa/m，开采时受奥灰水影响。4、8号煤层的突水系数小于受构造破坏块段突水的临界值0.06MPa/m，一般不会受到奥灰水突水威胁。
矿井奥灰水带压开采技术分析及防治水措施
矿井奥灰水带压开采技术分析及防治水措施
摘要 随着煤矿采掘活动进行，奥灰水已经给矿井带来了严重危害，在奥灰带压区，应进行以掘进工作面钻探为主的构造超前探测，特别是隐伏导水构造的探测。开拓掘进前，应使用钻探、井下物探等手段探测煤层中是否有隐伏的导水陷落柱、导水断层等，根据探测结果及时采取相应的防治水措施。
关键词：奥灰水；带压开采；水文地质类型；富水性
1、井田水文地质条件
1.1井田主要含水层
（1）奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层。根据井田内施工的YZK-1水文钻孔，孔径为110mm，抽水试验结果表明奥灰溶裂隙含水层静止水位标高为+831.881m，涌水量为1.04L/s，单位涌水量为0.128L/(s·m)，渗透系数为0.011m/d，水质类型为HCO3-Ca、Mg型，矿化度小于0.5g/L，总硬度14.0，水温18℃。
（2）石炭系太原组层间灰岩裂隙岩溶含水层组。根据钻孔揭露，井田内太原组的灰岩位于13号煤层以下，岩溶裂隙亦不发育，10号煤层以上含水层以中细粒砂岩为主，厚度6.88～19.72m，全区平均厚度10.74m。
（3）二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层。该地层主要由砂岩、泥岩、砂质泥岩组成。井田内最大残留厚度为126.40m。井田北部磁窑沟煤矿补3号孔未对该含水层进行抽水试验。涌水量0.374～0.610L/s，单位涌水量0.0009～0.1870L/(s·m)，渗透系数为0.0023～2.0160m/d，水位标高为+968.69～972.69m，矿化度0.35g/L，总硬度11.16，pH值为6.8，水质类型为HCO3-Ca·Na型，富水性弱—中等。
1.2矿井充水通道 （1）构造对矿井充水的影响。井田位于河东煤田的北部，井田构造形态总体呈向北西倾伏的缓倾斜单斜构造，地层倾角3°～10°，一般8°，矿井生产建设中10号煤层南翼大巷揭露8条正断层，落差均小于5m，断层对煤矿开采影响较小。（2）封闭不良的钻孔。井田内有钻孔8个，其中YZK-1号为水文孔，其余5个钻孔为地质孔。钻孔突水的特点是水量不大，但水压高，来势凶猛，造成的危害不可小视。在无法确定其是否有威胁时，应设置防水煤柱或进行超前探放。（3）废弃井筒。井筒也是井下各含水层水力联系的通道之一。井田及周边开采历史较长，关闭报废的井筒（包括老窑、小窑、生产矿井等）数量较多，地表水有可能通过未封堵或封堵不严的井口灌入井下。开采前应进行彻查，及时封堵井口并登记存档，按规定留设保安煤柱，确保矿井安全生产。
太原西山煤田杨庄井田煤层突水危险性分析
太原西山煤田杨庄井田煤层突水危险性分析
周瑞;耿杰;李俊杰
【期刊名称】《中国煤炭》
【年(卷),期】2018(044)003
【摘 要】为了分析太原西山杨庄井田煤层顶底板突水威胁,运用勘探钻孔成果对煤系地层充水水源及上下组煤层突水危险性进行了研究.研究表明:上组02号煤层导水裂隙带能够沟通山西组顶部的砂岩裂隙含水层,各可采煤层导水裂隙带均大于其上煤层间距,能够导通上部煤层采空区积水,井田西部边界煤层浅埋区存在导通浅层地表水的可能.区内各煤层在井田西部P16、Y5-1、Y8-01号钻孔以西地段不带压,其余地段均带压,但奥灰突水系数值均小于0.06 MPa/m,带压开采危险性小,属于相对安全区.
【总页数】5页(P127-131)
【作 者】周瑞;耿杰;李俊杰
【作者单位】太原理工大学矿业工程学院,山西省太原市,030024;山西省煤炭地质148勘查院,山西省太原市,030053;山西省煤炭地质148勘查院,山西省太原市,030053;西山煤电集团地质处,山西省太原市,030053
【正文语种】中 文
【中图分类】TD74
【相关文献】 1.晋城成庄井田煤层气直井开发后煤层底板突水危险性评价 [J], 孟召平;郝海金;张典坤;张贝贝;欧龙军
2.塔山井田石炭纪3煤层首采区突水危险性分析 [J], 李华炜;侯志鹰;王玉民
3.基于突水系数的煤矿底板突水危险性评价系统——以山西太原西山煤田古交矿区为例 [J], 严大思;奚砚涛;潘玲玲
4.沈庄井田太原组煤层底板突水危险性分析 [J], 蒋杰;陈琳
5.永红井田下组煤层有效隔水层及底板突水危险性评价研究 [J], 李鹏
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高河煤矿奥灰水带压开采防治技术研究
第１期 ２０１３年２月 矿 山 测 量 ＭＩＮＥ ＳＵＲＶＥＹＩＮＧ ＮＯ．１ Ｆｅｂ．２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３５８Ｘ．２０１３．０１．０１９
高河煤矿奥灰水带压开采防治技术研究
张君正 （潞安集团山西高河能源有限公司，山西长治０４７１００）
摘要：根据高河煤矿煤层底板与奥灰之间岩层的特点，分析了复杂水文地质条件下煤层底板突水的
影响因素，对矿井底板突水危险性进行了深入分析，并制定了可行的奥灰水防治技术措施，对于类似
条件下奥灰水带压开采具有一定的借鉴意义。 关键词：奥灰水；突水系数；带压开采；防治
中图分类号：ＴＤ８２３．８３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—３５８Ｘ（２０１３）０１—００５６～０３
高河井田位于沁水煤田东部中段，矿井设计生产
能力为６００万ｔ／ａ，采用立井开拓方式，主采山西组３
号煤层，采煤方法为综采放顶煤，全陷法管理顶板。
本区煤层具有典型的华北型煤田的共性特征，产状平
缓，煤层底板承受奥灰水压力。因地层形成及在后续
地应力作用下发生内部构造变化的过程非常复杂，存
在煤层底板突水隐患。随着未来煤矿采掘向深部延 伸，煤层底板奥灰水的防治显得愈发突出。
１ 矿井地质、水文地质条件
１．１ 地质地层 高河井田地层由老至新有；奥陶系中统马家沟
组、峰峰组、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系
下统山西组、下石盒子组、二叠系上统上石盒子组、
第三系上新统和第四系。主采煤层３号煤位于二叠
系下统山西组。井田内奥灰水水头标高介于＋３５０
～＋６５０之间，矿井全井田均为底板带压开采，３号
煤层底板承压值在１～３．６８ ＭＰａ之间。
根据矿井地质精查报告，本区地质构造较为复 杂，地层总体走向ＳＮ—ＮＮＥ向，东高西低。在此基
础上发育有近ＳＮ、ＮＮＥ向两组宽缓褶皱，沿走向及 倾向伴生的断层有ｌ９条，其中落差大于２０ ｍ的断
层１０条，大于６ ｍ的断层７条。另在井田内发育有
高突危险水体上煤层开采下限及带压开采分区研究
第６卷第３期 ２０１０年６月 中国安全生产科学技术 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０１．６ Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ ２０１０
文章编号：１６７３—１９３Ｘ（２０１０）一０３—００５４—０６
高突危险水体上煤层开采下限及带压开采分区研究
刘玉德，尹尚先，顾秀根
（华北科技学院安全工程学院，北京１０１６０１）
摘要：确定开采下限，对高突危险水体上煤层的安全开采具有十分重要的意义。本文基于肥城 矿区地质条件，用ＦＬＡＣ３Ｄ软件，对开采煤层下伏岩层移动变形规律进行了深入研究，对煤层底板 三带范围进行了初步确定；同时，从不同方面对煤层底板开采破坏深度进行了理论计算。根据突 水系数、导水带深度、导升带高度和经验数据，确定出正常条件下带压开采的下限（一７２０ｍ）以及 安全措施条件下（底板预注浆处理等）的带压开采下限（一８５０ｍ）。依据开采下限，对带压开采条 件进行了分析，初步形成了高突危险水体上煤层带压开采的分区分类，划分了“开采相对安全区 （安全开采区、次安全开采区、条件安全开采区）、深部突水危险区、构造突水危险区”，为确定安伞 开采技术与工艺奠定了理论基础。 关键词：高突危险；带压开采；突水系数；开采下限；分区 中图分类号：Ｘ９３６ 文献标识码：Ａ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ－ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｉｍｉｔ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ ｍｉｎｉｎｇ ｏｆ
ｃｏａｌ ｓｅａｍ ａｂｏｖｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｅｍｅｒｇｅｎｔ ａｎｄ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｔｅｒ
ＬＩＵ Ｙｕ—ｄｅ，ＹＩＮ Ｓｈａｎｇ・ｘｉａｎ，ＧＵ Ｘｉｕ—ｇｅｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０１６０１，Ｃｈｉｎａ）
带压开采工作面底板注浆加固防治水技术研究
明，巷道顶底板及两帮围岩变形均处于较小值，采用
该支护方式有效控制了巷道围岩变形，为矿井安全高
效生产提供了有力保障。
参考文献：
[1]李为腾，李术才，玄超，王琦，王新，邵行.高应力软岩巷
道支护失效机制及控制研究[J].岩石力学与工程学报，
2015，34（9）：1836-1848.
[2]张广超，何富连.深井高应力软岩巷道围岩变形破坏机制
及控制[J].采矿与安全工程学报，2015，32（4）：571-577.
[3]李英明，张瀚，孟祥瑞.软岩巷道二次支护时机研究[J].煤
炭学报，2015，40（S1）：47-52.[4]何富连，张广超.深部破碎软岩巷道围岩稳定性分析及控
制[J].岩土力学，2015，36（5）：1397-1406.
[5]高明仕，赵一超，李明，曹志安，张健.软岩巷道顶、帮、底
全支全让O型控制力学模型及工程实践[J].岩土力学，
2014，35（8）：2307-2313.
[6]高振勇，樊正兴.深井软岩巷道二次锚网索支护技术[J].
煤炭科学技术，2014，42（2）：12-15.
作者简介：
刘修文（1970-），男，山西霍州人，毕业于太原理工大学
煤矿开采专业，现就职于霍州煤电集团公司辛置煤矿，工程
师，研究方向煤矿开采技术。（收稿日期：2017-12-11
）煤矿现代化2018年第5期总第146期
水害对矿井安全生产有重大威胁，当矿井开采由
浅部转向深部，矿井水害的管理难度也大幅增加。针
对含水层水而言，砂岩水的水压相对较小，采取适当
的探放水技术措施能够将威胁消除，然而灰岩水具有
压力高、富水性强的特点，实际生产中若控制方法选
择不当很容易引发事故，因而需要重点进行预防控
制。老空水水量一般较大，在巷道掘进前需对该区
域地质资料进行仔细了解，严格执行“先探后掘，有
疑必探”方针，对采空区周边水量赋存情况做到充
分了解，可采取留设安全煤柱或疏放措施对采空区
积水进行治理。本文通过对带压开采条件下工作面底板加固防治水进行研究，可为相似工程背景的水
基于五图双系数法的煤层底板突水危险性评价
基于五图双系数法的煤层底板突水危险性评价
李建林;陈国胜;张波;崔延华
【摘 要】为准确预测煤层底板突水的危险性,以平煤八矿为例,利用五图双系数法对二1煤层底板寒武系灰岩水发生突水的危险性进行了预测评估.通过分析隔水层与水压的关系,计算了带压系数和突水系数;利用Surfer绘图软件,绘制了底板水压、水头分布、突水系数的等值线图和突水危险性分区图.该方法比突水系数法更为全面;与脆弱性指数法相比,不需要太多的相关资料.结果显示,突水危险性较大的区域分布在矿区的西北和东北部,面积较小;南部和中部有2个小的区域属于基本安全区;其他区域属于突水危险性较小的区域.整体而言,平煤八矿二1煤层底板寒武系灰岩水发生突水的危险性小.%In orter to exactly predict risk the of water inrush on
coal floor,using five figures and double coefficients method,based on data
from the No.8 coal mine of Pingmei,the risk of the Cambrian limestone
water inrush on 21 coal floor was forecasted and assessed.By analyzing the
relationship between the impermeable layer and the water pressure,the
pressure coefficient and water inrush coefficient were gotten.Then contour
maps of hydraulic pressure on coal floor,thickness of effective water-resisting layer,water inrush coefficient and the partition map of water