煤层带压开采方案文档格式.doc

煤层带压开采方案文档格式.doc

《煤层带压开采方案文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤层带压开采方案文档格式.doc（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

井田内构造较简单，地层总体上为一走向近南北向、倾向北东的单斜构造，地层倾角10-18°

，根据勘察资料和生产揭露，井田内发现有29条断层，井田内无岩浆岩侵入。

3、水文地质条件

一、含水层

井田内主要含水层为奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层、太原组灰岩岩溶裂隙含水层和石炭系、二叠系的砂岩裂隙含水层、上第三系和第四系松散岩类孔隙含水层。

现分述如下：

（一）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层

井田内地表未见露头，岩性为石灰岩、泥灰岩。

在峰峰组底部及马家沟组灰岩中，岩溶裂隙较发育，以溶孔、溶洞为主，溶孔呈峰窝状，溶洞直径12—15厘米，洞壁有方解石薄膜附着。

据井田北侧相邻矿井临县新民煤矿（距本井田3km）S4水井（省地矿局第一水文队1985年施工）资料，井深300.60m，揭露奥灰岩厚度194.15m，水位标高811.76m，降深3.90m，出水量为6.01/s，（峰峰组）单位涌水量1.671/s.m，水量丰富。

水质类型为S04—HCO3—Ca水型，矿化度2.05g/l，总硬度62.6德度。

由北侧相邻的临县新民煤矿S4水井揭露奥灰水位标高811.76m，推测本井田内奥灰水水位标高为808.50-810.00m。

（二）石炭系上统太原组灰岩岩溶裂隙含水层

太原组含水层主要由3号层石灰岩组成，平均总厚度20.25m，岩溶裂隙发育，太原组含水层单位涌水量0.409L/s.m，渗透系数2.111m/d，水质为SO4.HCO3-Na.Mg.Ca型，矿化度0.968g/L，属中等富水性。

（三）二叠系碎屑岩类裂隙含水层

该含水层以中粗粒砂岩为主，含水层裂隙发育差，富水性较弱，在补给条件较好的地段富水性较好。

据补1孔抽水资料，单位涌水量为0.082L/s.m，渗透系数为0.567m/d，水质为SO4.HCO3-Na.Mg.Ca型，矿化度0.993g/L。

（四）上第三系、第四系松散岩类孔隙含水层

上第三系上新统在沟谷中出露较多，含水层主要为底砾岩，厚度不稳定，单井出水量小于5m3/d，富水性弱。

第四系中上更新统广泛分布于井田内，其含水层补给条件不好，连续性差，单井出水量小于5m3/d，富水性弱。

第四系全新统在井田北部沟中出露-小部分，富水性弱，单井出水量小于10m3/d，季节性变化大。

二、井田隔水层

（一）山西组隔水层

山西组5号煤以下至太原组第一层灰岩之间是以泥岩为主，砂泥岩互层的一套地层，连续稳定，泥岩、粘土岩隔水性较好，可视为山西组与太原组之间良好的隔水层。

（二）本溪组隔水层

本溪组厚32.78m，岩性主要为泥岩、粘土岩、粉砂岩夹薄层石灰岩，隔水性能好，在发育稳定。

井田内最下层可采煤层9号煤层至本溪组之间以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及煤层组成。

泥岩、砂质泥岩及粉砂岩也可以起到隔水作用。

（三）各煤层底板隔水层变化规律

4号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西120m到南东135m逐渐变厚。

8号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西70m到南东60m逐渐变薄。

9号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西50m到南东45m逐渐变薄。

二、带压开采安全评价

根据地质报告提供的水文地质条件，本矿井田内奥陶系岩溶水水位标高为810.00m，根据钻孔数据的9#煤层底板到奥灰岩顶面的厚度为63.8m，9#煤层最低底板标高为500.2m，因此本矿存在带压开采问题，9#煤层底板隔水层突水系数计算公式如下：

Ts=

式中：

Ts——底板突水系数，MPa/m；

P——隔水层承受的水压，MPa；

M——底板隔水层厚度，m；

经计算，9#煤层最大突水系数分别为0.1171MPa/m，大于临界值都为0.06MPa/m，都属岩层非完整块段突水性安全区。

因此，开采井田9#煤层，可能会受到奥灰水威胁。

但局部地区当隔水层变薄不能承受太原组灰岩或奥灰岩溶水头压力时巷道会发生底鼓，岩溶水可能大量涌入矿井造成矿井突水，使矿井水文地质条件复杂化。

若井田内还存在有未查明的导水断层或陷落柱时，将对矿井安全生产造成严重的威胁

三、带压开采防治水方案

1、带压开采防治水技术路线

带压开采防治水技术路线见下图。

带压开采防治水工作分为工作面巷道掘进前、工作面巷道掘进过程、工作面回采前和工作面回采过程中四个阶段。

各阶段防治水工作各有重点，分步骤施行。

9#煤层带压施工防治水技术路线图

2、巷道掘进前阶段

该阶段的防治水工作重点是：

地面补充勘探，完善井下防排水系统，完成注浆系统建设，做好各项准备工作。

1）地面补充勘探

选用对地质构造探查和解译精度较高的三维地震勘探技术及地面瞬变电磁技术对工作面所在地区进行补充勘探。

勘探目的及精度要求如下：

①探明区内落差≥3m的断层，并对断层走向趋势作出合理解释。

②基本查明15#煤底板至奥灰顶面隔水层厚度以及空间变化形态。

③基本查明隔水层裂隙发育程度及分布规律，并对其富水性做出初步定性分析。

④查明工作面内是否存在导水陷落柱，并对其形状、规模及平面位置作出比较正确的解释。

⑤优化工作面设计，采用合理采煤方法，减小底板破坏深度，根据矿压对底板破坏突水规律，可采用合理布置巷道，适当缩短工作面长度，尽可能避开构造发育区或对其提前进行注浆加固。

2）工作面防排水系统

建立完善防排水系统，包括矿井排水系统，及工作面掘进过程临时排水系统。

排水系统满足正常涌水量的排水能力并具备一定的抗灾能力。

3）注浆系统建设

注浆既是快速封堵井下突水点，亦是改造底板富水区或薄弱带的有效方法，是带压开采重要防治水技术。

xxx公司需要建立井下注浆系统，以满足带压开采对注浆工作的需求。

4）各项准备工作

完善防治水指挥机构，明确人员及岗位分工。

各项防治水工程指定施工队伍，确保巷道掘进前钻探、防排水、注浆系统以及各项准备工作就绪。

3、巷道掘进过程中

巷道掘进阶段的防治水工作重点是在地面物探的基础上，利用井下直流电法进行超前探测，针对综合物探异常区进行钻探超前探查。

底板水害的防治重点是对导水构造的探查和防治，以物探先行钻探跟进的方法对掘进头前方进行超前探测，对钻探查明的异常根据其特点进行处理。

巷道掘进要根据钻探探查结果设置充分的超前距。

4、工作面回采前

工作面形成后，采用音频电透视、高分辨直流电法对工作面底板进行综合探测，对工作面底板构造及富水性进行评价，并圈定可能的突水危险区。

通过钻探探查验证物探探测异常区。

施工探放水和注浆加固钻孔，注浆加固的目的层位为煤层底板至奥灰隔水层段，加固层段位于11#煤煤层底板下10m至铝土泥岩，注浆加固针对物探异常区进行。

工作面注浆工程结束后可通过物探和检查钻孔进行煤层底板注浆加固效果的检验。

5、工作面回采过程中

工作面回采过程中，要加强各项防治水工作，密切关注工作面出水水量及出水特征，及时分析可能出现的水害。

可以在工作面回采过程中，布置煤层底板突水预警监测系统，实现水害的实时预警。

工作面回采过程中尽可能的实施快速推进，在工作面初次来压、周期来压、初停采线附近及时放顶，在时间和空间上采取措施，减小采动对底板的破坏，降低突水机率。

xxx公司在今后的生产过程中加强资料收集工作，采用综合手段查清矿井充水因素，利用各种手段尽可能的查明导水构造的导水性。

要按照专业化、正规化要求，抓好探放水队伍的建设，以满足探放水工作的需要。

委托有丰富带压开采设计的科研单位或院所进行承压开采设计，及时总结防治水工作经验，为创建高产高效矿井保驾护航。

2011年11月7日

8