超薄基岩下采煤防水煤岩柱合理高度的研究.pdf

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1、第22卷第1O期中国矿业Vo1．22，No．102013年1O月CHINAMININGMAGAZINE0ct．2O13超薄基岩下采煤防水煤岩柱合理高度的研究周增强，张枫林(皖北煤电集团有限责任公司百善煤矿，安徽淮北235154)摘要：通过对百善煤矿64采区强风氧化超薄基岩区域地质及水文地质条件进行系统分析，以实验室测试、现场实测为依据，重点研究分析了风化基岩、隔水层和含水层的物理特征及强风化岩石泥化对“两带”发育高度和渗透性的影响，并设计了合理的安全保护煤柱。实践表明：超薄基岩区域强风化岩石软弱、泥化、风化对工作面回采“两带”发育高度有降低作用，

2、比较有利于工作面的安全回采。关键词：强风氧化超薄基岩；冒落带；导水裂隙带；隔水性中图分类号：TD823．49文献标识码：A文章编号：OptimalcoalpillarsizeforsafeminingunderefflorescentoxygenizedstrataZHOUZeng-qiang，ZHANGFeng—lin(WanbeiCoal—electricityGroupCo．，Ltd，BaishanCoalMine，Huaibei235154，China)Abstract：Thispapersystematicallyanalyzedthe

3、geologicalandhydrologicalconditionsof64miningareainBaishanmineandtestedthephysicalandmechanicalpropertyofweatheringbedrock，aquicludeandaquifer．Then，Theinfluenceofrockargillizationonrooffractureanditspermeabilitywerestudiedandtheminimumprotectiverockpillarwasobtainedaccordingl

4、y．Fieldpracticeshowsthat：thesoftening，argillizationandweatheringofrockcouldreducetherooffractureheight，whichbebeneficialtOcoalmimingundersucharea．Keywords：weatheringbedrock；cavingzone；waterflowingfracturedzone；waterresistingproperty我国华东、华北等矿区许多煤矿普遍存在着厚及稳定性，通过大量的现场实测和实验室试验，设计含

5、水松散层，加上基岩受强风氧化影响后变薄(煤岩了合理的保护煤柱和采煤方法，共安全采出煤炭柱厚度小于20m)，煤层顶板岩层裂隙发育，孑L隙率32．45万t，不仅给矿井带来了巨大的经济效益，也可高且强度低。煤层开采以后形成的冒落带和导水裂以为我国风氧化带内煤层安全开采提供一定参考。隙带可能会波及含水层导致突水溃砂事故的发生，1采矿地质条件给煤矿的安全生产带来巨大的损失口]。类似条件1．1煤层赋存特征下煤炭的无法安全开采，不仅浪费了大量的资源，也64试验开采区域属于风氧化带内，煤层底板标严重制约着矿井的可持续发展。高一101．3～一122．5m，平均煤厚

6、2．8m，煤层倾角目前，国内外学者对强风氧化超薄基岩下煤层3～l1。，平均倾角6。，煤层结构较简单。开采做了大量的研究，主要集中在水文地质条件及顶板位于风氧化带内，岩性为细砂岩与泥岩互其渗透稳定性方面，但是对煤层开采以后覆岩变形层，由于风化作用，越接近基岩面，泥化现象越强烈。破坏移动规律研究较少，这也在一定程度上影响着该块段基岩厚度为7．7~20m(风氧化带下界)，其中类似地质条件下煤炭的开采。强风化深度为4．7～18．3m，平均为10m。区域顶底本研究结合百善煤矿64试验采区超薄基岩区板综合柱状图如图1所示。域地质及水文条件，系统分析了顶板岩层

7、的渗透性1．2水文地质特征根据该区域内的150多个钻孔资料，区域内松散层有一、二、三共3个含(隔)水层，其中一、二含水收稿13期：2013-05—04层分布稳定，由于一、二隔水层的隔水性能良好，因作者简介：周增强(1967一)，男，现任百善煤矿掘进矿长，从事采矿工程现场管理及研究工作。E—mail：ysb4811@126．corn。而对矿井生产无直接影响。第三含水层分布稳定，86中国矿业第22卷工作面的上下边8界6以4及2中O部8施64工2了O“两带”观测孔，允许冒落带接近松散层底部。防砂安全煤岩柱设计观测结果如图4、图5所示。如图6所示。含水层

8、一冒采比岛I-裂采比”毫—___675541542543工作面名称图6防砂安全煤岩柱设计图4非风氧化基岩区域工作面冒采、裂采比其高度可采