扬庄矿底板突水实例

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1、从杨庄矿2617综采面底板突水看承压水体上采煤2009年9月28日一、概述杨庄矿2617综采面位于矿井中部，Ⅱ61采区东翼第四阶段。工作面走向长680米，倾斜长125米，平均煤厚2.86米，倾角14度，回风巷标高—260米，机巷—291米，煤层顶板为厚7-8米的中细砂岩，底板为砂岩、页岩互层，距太原群一灰约43米。工作面使用ZY——35掩护式支架。88年8月22日投产，当走向推进42米时，于10月2日发现老塘机巷出水，实测水量59吨/时。由于机巷低洼处局部积水，工作面暂停生产。采取机巷安泵和补掘115米排水联络巷后，10月15日恢复生产，当时实测水泵排量100吨/时。20日发现水量有

2、所增大。至23日19时该面决定停采。24日水量显著增大，上午实测水量已达690吨/时下午4时猛增到3153吨/时。由于矿井排水能力不足，二水平被淹。至此累计走向推进约60米，共采出煤炭3.5万吨。二、突水机理2617综采面自初次突水到发生特大突水，历时22天，水量从小到大，属缓冲型。1、关于突水机理有两种观点。（1）断裂构造突水：根据河北开滦、峰峰及山东肥城等大水矿区底板突水资料，绝大多数工作面（75%）的底板突水，多与底板断裂构造有关。由于煤壁附近底板剪应力集中程度最大，当断裂带与底板最大剪切面重合时，断裂带将生产较大位移，引起承压水从断裂带突出，此类突水点大多和断裂构造位置有关。

3、2617工作面切眼是沿一条落差1.3-3.5米的断层开掘，在剪应力作用下断层弱面的岩石有可能被剪应力破坏，导致高压水的突出。据工作面观察，该面淹没前约有200吨/时水从风巷流出，注浆堵水二期工程前，剩余680吨/时水全从风巷流出，因此分析突水点可能位于切眼上口断层附近。（2）底板张裂隙突水：距工作面切眼70米处有小型向斜褶曲构造，褶曲翼部附近张裂隙较发育，在高压水及矿压作用下，裂隙进一步扩张沿整个工作面底板裂隙均为突水通道。2、突水的特定条件：尽管对突水原因有不同认识，但可以认为2617工作面突水是在特定的地质及水文地质条件下发生的：（1）突水区位于底板隔水层变薄带：自2611面到2

4、617面由浅至深存在一条北西向的隔水层变薄带。浅部2611面突水处隔水仅为29米，2617面为43米，隔水层岩性组合中缺乏6煤至7煤间的一段砂岩。是否由于层间滑动造成变薄还是由于沉积原因，沿这条变薄带上，先后发生2611面底板的突水、2613面底板突水，直至2617面底板特大的突水。（2）突水区位于顶板初次来压和二次来压前后，矿压显现最为强烈，对工作面底板产生的破坏作用最大。（3）矿区外围奥灰地层中发育一条北西西向的青谷断裂构造带：沿这条断裂破碎带具有极强的富水性，而这条区域性断裂带的位置，正处于6煤隔水层变薄带的浅部。两者极有可能属同一地下水迳流带。（4）2617面底板水压高，水量

5、丰富并与奥灰水相互沟通，导致奥灰水直接补给；该面底板水压已高达31公斤/cm2。突水系数0.93，直接水源来自太原群三、四灰，但水量如此充足，必有奥灰水的补给。距突水口以东1.1公里的700观测孔奥灰水位下降15.9米，突水口东北5.2公里的301观测孔奥灰水位下降2.37米，足以证明有奥灰水的强烈补给。以上几点可能是2617工作面发生特大突水的特定条件。一位分析突水的专家形象地比喻淮北煤田象是一条漂浮在大海中的橡皮船。三、突水后的安全采煤方法分析突水的条件与突水机理，对杨庄矿乃至闸河煤田今后做好6煤层开采的防治水工作是有现实意义的。根据矿区水文地质特征，并参照华北大水矿区防治水的经

6、验，杨庄矿6煤层开采采取如下一些具体的防治水方法。1、查明矿井水文地质条件（1）研究地下水的运动规律：从分析边界条件入手，研究底板厚层灰岩的出露范围、大气降水、地质构造形态、地下水的补给径流和排泄条件，从而查明边界、水源和通道。对地下水的来龙去脉获得完正的认识，然后为由整体到局部逐个开展针对性的工作摸清规律。（2）设置井上下水文观测钻孔，建立水文观测制度，监测地下水动态变化，及时搜集和整理水文资料，做到全面掌握底板奥灰承压水的动态和变化规律。通过研究地下水动态的特征和差异，对于查明地下水的补给条件，指导矿床疏干等均有重要意义。观测孔布置应尽可能利用工广、风井煤柱，避免受塌陷影响并按不

7、同含水层，建立分层观测网，还要使观测孔布置适应电算的要求，对分析可能的进水通道也要适当布孔观测。（3）查明岩溶发育规律，把水文补堪的重点放在太灰上部的三、四灰。查明岩溶发育规律及富水性大小，特别要注意岩溶发育随深度的变化。结合构造及隔水层厚度情况进行富水性分区，划分强、中、弱富水区。以指导6煤层开采的防治水工作。（4）放水试验：裂隙岩溶含水层最大的特点是非均质各向异性，放水实验是目前勘探这类矿床比较有效的手段，由此可以揭示地下水的人工流场形态，进水通道，分