矿井采空区积水下采煤的研究论文_王海

矿井采空区积水下采煤的研究论文_王海

龙煤双鸭山矿业有限责任公司地质测量部 黑龙江双鸭山 155100

摘要:矿井采空区积水是影响安全生产的主要因素,采空区积水治理成为了矿井水害防治的重中之重。采空区水害不仅压煤量大,而且治理难度大,周期长,影响矿井正常生产接续。本文主要论述矿井采空区积水下采煤的可行性。

关键词:矿井水害;采空区积水;可行性

1.概述

某矿根据年度采煤接续安排,计划2018年4月回采西部采区上山区10层右六片工作面,走向长度540米,倾向长度150米,倾角11°,煤厚1.8米,该区域不属于冲击危险区域。工作面上部为7层煤,层间距150米,采高2.0米,倾角12°,已于2010年回采结束,采后形成采空区积水,积水面积为251298㎡,积水上限标高为-427米,下限标高-475米,水头高度48米,采空区充水系数取0.4,积水量为205530m³,补给量为50m³/h。该空区积水于2017年5月在西采区上山区10层右二片施工探放水钻孔2个,钻孔长度450米,采用钻孔测斜,历时2个半月将积水排放至-434米标高,共计排放空区积水156610m³,其剩余积水量48920m³。剩余积水量将对下部10层右六片、右七片的安全回采产生影响。

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2.导水裂隙带分析

在西部采区上山区,7层和10层之间的距离为150米,10层右六片顶板岩性中硬,根据《煤矿防治水规定》、《三下采煤规程》,西部采区上山区10层右六片采后形成的导水裂缝带最大高度,应为:

M为采高1.8米

根据《三下采煤规程》第50条规定:近水体采煤时,必须严格控制对水体的采动影响程度。按水体的类型、流态、规模、赋存条件及允许采动影响程度,将受开采影响的水体分为不同的采动等级。西部采区7层空区积水属于Ⅰ级第3类水体类型:底界面下无稳定的泥质岩类隔水层的基岩强、中含水层水体,允许采动程度:不允许导水裂缝带波及到水体。由于右六片采动后,形成的导水裂隙带高度为33.4米,远远小于7层和10层的层间距150米。又因为右六片工作面范围内有三条断层,分别为:F7正断层,走向152°,倾向242°,倾角20°,落差0.5m;F9正断层,走向85°,倾向175°,倾角26°,落差0.7m;DF21断层,走向203°,倾向293°,倾角45°,落差0.4m。根据周边10层右五片和上部9层回采工作面实际揭露,这3条断层均逐渐消失的状态,没有导通10层和7层空区。该计算成果此项符合西部采区上山区10层与7层之间的特点。

综上叙述,在西部采区上山区7层煤空区积水下开采10层右六片、右七片工作面是安全可行的,也有利于降低成本,节约探放水费用及后续排水电力费用,解放了煤量近20万吨,带来了可观的经济效益。

3.结束语

目前,随着煤矿开采水平逐渐加深,隐蔽致灾地质因素也变得日益复杂和频繁,水害、瓦斯、冲击地压等不良因素严重制约着煤矿的可持续发展,矿井不得不花费大量的人力物力来治理这些影响煤矿发展的灾害。利用科学的方法,计算推导出影响安全生产的允许值,不仅可以带来客观的经济效益,延长矿井服务年限,还可以发挥工程技术人员应有的价值和作用,促进煤矿可持续健康的发展。

参开文献:

[1]国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定.中国矿业大学出版社.2009年12月

[2]国家煤炭工业局.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程.煤炭工业出版社.2000年5月

个人资料:王海,男,汉族,生于1984年09月,2008年6月毕业于黑龙江科技学院地质工程专业,本科学历。工作单位:龙煤双鸭山矿业有限责任公司地质测量部;

论文作者:王海

论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期

论文发表时间:2018/10/18

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