首采面煤層充水條件及安全開采分析

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1、第30卷第6期VOI．3ONO．6201O年6月山西煤炭SHANXICOALJun．2010文章編號：1672—5050(2010)06—0047—03首采面煤層充水條件及安全開采分析吳力超，馬君(1．山西省煤炭職工培訓(xùn)中心山西太原030012；2．內(nèi)蒙古鄂爾多斯市煤炭局內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000)摘要：結(jié)合司馬礦首采面的地質(zhì)情況，分析了充水水源，探索了薄基巖區(qū)充水通道和工作面排水條件，預(yù)測了首采面的涌水情況，給出了防治水工作建議，得出來首采工作面薄基巖區(qū)水量不大是由于基巖水本身很小和表土層底部沒有含水層，風(fēng)化帶水得不到補給的結(jié)論。關(guān)鍵詞：充水水源

2、；含水層；涌水量；薄基巖中圖分類號：TD823．83文獻標(biāo)識碼：A1對首采面(1101工作面)的認(rèn)識為含水層，且由井檢孔報告來看，此層具有流砂l(fā)生質(zhì)，但：首采工作面走向長160nl，傾向長995m(軌道(1)探查取樣孔中細砂層和粉土層厚度很小，累順槽)～975In(膠帶順槽)。其中薄基巖厚表土層區(qū)計厚度僅0．8m，且其問還有0．70m的粘土，該層不位于工作面東端，沿軌道順槽長約540m，沿膠帶順具備形成含水層的條件，即使作為含水層，含水性也槽長約430nl?？傋兓厔菔腔鶐r厚度由西南向東很微弱。北逐漸變薄，表土層厚度則由西南向東北逐漸增(2)根據(jù)井

3、檢孑L資料，表土層中有4層含水層，厚，在工作面東北角，基巖厚度最薄處小于30m，而雖最下一層1．10m的中砂層距基巖面僅2．54m，但表土層最厚大于1501TI_。與3號煤間距達145．33m，其間尚有上、下石盒子組2充水水源分析巖層，該層中砂已遠遠超出導(dǎo)水裂隙帶的范圍，即使含水，也不致對工作面充水產(chǎn)生影響。就是按探查取前已述及，表土層中含水層主要分布于40In樣孔資料，工作面上方距基巖4．10ITI的0．40m細砂以淺，因其與下伏基巖風(fēng)化帶含水層之間至少有40層含有一定水量，或略具流砂性質(zhì)，也有一些有利條m以上的粘土層起隔水作用，不致對薄基巖帶下

4、的件，例如：根據(jù)探查取樣孔柱狀，此細砂層下部與基工作面充水起太大作用。同時此淺層含水層由于下巖間還有4．1m的粘土層可起隔水作用或濾水阻砂伏粘土層的厚度較大，滲透性很差(垂直滲透系數(shù)作用。1．0×10cm／s)，不易受采動影響產(chǎn)生裂隙，可起到(3)區(qū)內(nèi)可收集到2個第四系沖積層水文地質(zhì)保水采煤作用。同時，粘土即使產(chǎn)生裂隙也容易被參數(shù)，分別為：南寨礦1、2號井筒檢查孔，當(dāng)?shù)谒南嫡惩令w粒所充填，3號煤層采動不致對淺層水產(chǎn)生由砂、礫組成時，q：0．02～0．17lL／SI'll；司馬礦主副井檢根本的影響。故對此層不作充水水源考慮。查孔，當(dāng)?shù)谒南岛突鶐r風(fēng)化帶

5、(上石盒子組地層)混2．1表土層底部含水層的影響合抽水時，滲透系數(shù)0．03m／s。根據(jù)井田的地質(zhì)條件分析，薄基巖區(qū)僅存在于首采區(qū)探查取樣孔與上兩孔相比，不僅因含水首采工作面東端，往西，基巖厚度愈來愈大，表土層的細砂層極薄，而且顆粒亦較上兩孔為細。所以，我距3號煤層愈來愈遠，表土層中的含水層對3號煤們傾向于將此層作為基巖風(fēng)化帶的一部分處理。層的開采影響愈來愈小。2．2基巖風(fēng)化帶含水層根據(jù)探查取樣孔表土層底部距基巖面4．10In井田內(nèi)可收集到2個水文地質(zhì)參數(shù)，分別是：處的0．4m厚細砂層和0．40113厚的粉土層有可能成收稿日期：2010—03—25作

6、者簡介：吳力超(1975一)，男，山西太原人，本科，助理工程師，從事煤炭生產(chǎn)安全管理。47山西煤炭SHANXICOAL第30卷第6期l9—2號孔，與表土層接觸的下伏基巖不明，抽水試以東存在一個地勢低洼的地點，尤以切眼與軌道順驗時的單位涌水量為0．0036L／sm，滲透系數(shù)為槽相接的E23點為最低。這樣，工作面回采后，工作0．0068rids，屬弱富水型含水層；司馬礦主副井井檢面和采空區(qū)水都難以外泄，必然會在E21點與Jsl9孔，與表土層混合抽水時滲透系數(shù)0．03m／s。點形成一個匯水區(qū)，當(dāng)工作面累計涌水量超過巷道2．3山西組基巖含水層和采空區(qū)體積時

7、，就有淹工作面的危險。為此，須在根據(jù)精查報告敘述，本井田風(fēng)化帶裂隙發(fā)育，首采面東端，低窟處設(shè)置水窩或臨時水倉，用泵將深度50m左右；根據(jù)井檢孔地質(zhì)報告介紹，該孑L風(fēng)積水排除，當(dāng)工作推過E21點和Jsl9點后，工作面化帶為上石盒子組地層，風(fēng)化帶深度約32．58m，其涌水和采空區(qū)積水即可通過順槽內(nèi)的水溝自流排中粉砂巖厚14．99m，細砂巖厚15．91m(其中含部分入井底水倉。中粒砂巖)，泥質(zhì)巖層厚1．88m。而薄基巖區(qū)的探查4首采面薄基巖區(qū)涌水量預(yù)測取樣孔揭露的厚度為37．1m，其中，粉砂巖厚5．3m，細砂巖厚22．50m，中砂巖厚1．90m，泥質(zhì)巖層

8、厚為了給水窩設(shè)置或臨時水倉設(shè)計提供依據(jù)，預(yù)7．40m。相互比較，可見：薄基巖區(qū)的基巖基本處于測首采面薄基巖區(qū)涌水量仍然是必