受强含水层影响煤层开采可行性研究.pdf

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1、第3期矿山测量NO．32011年6月MINESURVEYINGJun．20lldoi：10．3969／j．1ssn．1001—358X．2011．03．024受强含水层影响煤层开采可行性研究李景新(开滦东欢坨矿业分公司，河北唐山064002)摘要：文中通过对l2—2煤层底部强含水层的分析，通过疏水降压的方法，使受强含水层威胁的l2—2煤层开采具有可行性，解放地质储量，改善工作面开采条件。关键词：强含水层；煤层；开采；研究中图分为类号：TD823．83文献标识码：B文章编号：1001—358X(2011)03—0

2、072～003东欢坨矿井田位于车轴山向斜的东南翼，为水变化不大，由南向北煤12—1～煤12—2间距变小，文地质条件复杂的大水矿井，上部5、7煤层受煤5基本特征及相邻煤层间距见表1。顶板强含水层影响，下部煤12—2、煤l2下、煤14—11．2含水层特征受煤12—2一煤14—1强含水层和奥灰岩溶强含水该含水层厚约40m，以细砂岩为主，粉砂岩次层影响，在正常情况下均难以开采，该部分地质储量之，夹中砂岩、粗砂岩。含水层共分三段：第一段为21900万t，占矿井地质储量的34％，截至2007年底12—2煤层以下6～15m中

3、砂～粗砂岩含水层，厚度全矿井保有地质储量63353．0万t，但可采储量仅9．0m；第二段为】2下煤层顶底10～15m范围内含11684．5万t，对矿井达产300万t／a和稳定发展影水细砂岩和粉砂岩，含水层厚度4～8m，透水性强；响较大。因此，必须对强含水层采取可行性的疏放第三段为煤14一l底板砂岩含水层。一500In水平措施，解放矿井可采储量。本文主要研究通过对煤中央、北一采区属中等含水段，单位涌水量为12—2底部强含水层疏放，解放煤12—2地质储量。0．57L／sin，渗透系数为0．079～9．610m／d，

4、水质类型为HC03～CaNa型或HC03一CaMg型，水温l水文地质条件17℃，表现为第四系底部卵石层含水层水源背景，初1．1煤层始静水位标高+20．89II1(1958年车42孔)。煤层为一简单的单斜构造，为稳定的煤层，倾角表1煤层特征表1．3上方老塘区动水分析及对本煤层回采的影响塘水导入该本煤层，根据矿井实际涌水量，目前中央根据山东科技大学对东欢坨矿井煤层开采导水北一采区老塘动水量4．88ITI／rain，大部分集中在北裂隙高度的论证结论，计算开采煤层12—2后导水一采区，煤l2—2回采后这些老塘水将沿导水

5、裂隙裂隙带高度31．0Il，由于煤层12—2上距煤12—1进入本煤层，但该部分水量只是发生转移，不会增加层间距16．08～43．0m，因此开采后有可能将上方老矿井涌水量。另外，由于上方采面部置及煤层底板72第3期李景新：受强含水层影响煤层开采可行性研究的起伏，局部低洼处可能形成积水，影响煤12—2采—2顶板之间，巷道施工中出现底鼓，为保证巷道萝掘工程。全，于2006年3月至2006年6月先后施工5个疏水降压钻孔，初始疏放水量p：2．77m／rain，水压P=2开采可行性分析2．40Mpa。经过19个月的疏降目前

6、水量p=2．1目前开采煤12—2对下部波及影响1．60m／rain，水压P=2．0Mpa。安全隔水厚度的计算(4)一480皮带巷(北一F2)煤l2—2底板涌水T=L(√r+8KpH+rL)／4K一480皮带巷(北一至F2)施工层位在煤12—1式中：为安全隔水厚度(m)；L为采掘工作面顶底板之间，巷道在施工中揭露F3、f133、f142三条底板最大宽度，按采区宽度约772m；r为隔水层岩断层之后，由于断层影响造成煤12—2抬高，使巷道石的容重2．9t／m；K为隔水层岩石的抗张强度在煤12—2底板含水层之中掘进出现

7、涌水，水量74．4t／m；H为隔水层底板承受的水头压力，按目前0．15—3．70m／rain，经过6个月的疏放，水位下降8．48m。水位标高换算为473tf／m。经计算煤12—2底板抵抗下方含水层安全隔水2．4目前含水层水位2007年在一230水平北一采区上部车场施工煤厚度为15．1m，开采煤12—2可能导通煤12—2底12—2底板含水层水静压水钻孑L，经探测无水，证明板含水层，其中主要是煤12—2底板第一段粗砂岩含水层对其影响较大，因此必须采取有效的措施后含水层水位已下降至一230水平以下，一500南大巷静压

8、水钻孔实测水压2Mpa，因此推测目前中央、北才能开采。2．2以往疏水降压工作一采区煤12—2底板含水层水位标高为一300m，即2006～2007年为满足生产需要，先后在一230相对于一500水平最大水头高度200m，根据以上情北二石门、一230南码、一500南大巷施工静压水钻况分析认为：煤12—2底部强含水层是可疏降的。孔，疏放煤l2—14含水层水，经过钻探证实煤l2—3开采方案14含