李水利
(泽州县国土资源局,山西晋城 048026)
峪煌煤业2号煤层水文地质类型综合评价
李水利
(泽州县国土资源局,山西晋城 048026)
根据峪煌煤业矿井水文地质资料和掌握的邻近老空区积水资料,采取物探先行,钻探验证,并结合化探跟进多项探测手段,对2号煤层水文地质类型进行了综合评价,探讨了2号煤层的防治水措施,确保了工作面的安全回采。
矿井,水文地质,防治水,工作面
矿井采用斜井开拓,采用倾斜长壁一次采全高开采,批准开采2号煤层,生产规模45万t/年。井田呈不规则多边形,东西宽约1.2 km,南北长约2.7 km。井田面积为2.126 3 km2。井田西部受原翼城上河煤矿破坏,上河煤矿两井筒延伸到本井田内200 m左右,破坏范围200 m(EW向)×250 m(SN向),有积水,煤层开采过程中会受到小窑采空破坏区积水影响。
目前正在回采2403工作面,在井田内由西向东的方向布置,地面均为高山丘陵地带,无建筑物,无耕地,没有需要保护的设施。
顶底板砂岩裂隙含水层一般以2号煤顶板30 m,底板20 m为统计范围。2号煤层总体地势东高西低,总体呈一西倾的单斜构造,倾向270°~310°,倾角6°~15°,工作面东部、西部坡度较大,中部较缓,局部地方底板可能出现底板起伏变化,形成小型向斜及背斜,在向斜和背斜转折端会造成煤层及顶板裂隙发育,煤层破碎。
顶板由细粒砂岩夹少量泥岩组成,发育程度分布不均,富水性较弱,采掘工程不受顶板水害影响。井田内2号煤层底板主要为泥岩及砂质泥岩,根据11-4号钻孔数据可知,2号煤底板较完整,此段冲洗液消耗很少,说明2号煤底板不存在水害威胁。
2号煤最低标高982 m,均在奥灰水位标高955 m之上,不存在底板奥灰水突水。
煤系上覆中新生代地层,为全隐蔽式煤田。通过对周边煤矿的调查,西北部有越界现象,为0.07 km2,对煤矿安全生产威胁较小。根据目前揭露的断层、陷落柱等地质构造,也只发现有少量的淋头水。
综合分析峪煌煤业2号煤回采时受水害影响较小。
峪煌井田东部由北到南分布有2号煤层的露头线,雨季降水易沿露头线顺层下渗,特别是在东部开采时,涌水量会增大,矿井应根据实际情况制定相应的排水措施。峪煌井田2号煤层防治水工作主要表现为:顶板管理、构造体保安煤岩柱留设、预测预报管理制度等方面的落实。因为2号煤是离第四系最近的可采煤层,距离风氧化带在煤层浅埋区注意顶板加固[1-3]。
峪煌煤矿设置了以煤矿主要负责人牵头挂帅的领导组织机构和专业技术队伍,配备足够的防治水设备,储备了足够的应急救援器材、设备和物资,针对煤矿水害隐患严重的矿井,制订了煤矿企业的水害防治方案和探放水设计,在采掘作业规程和组织生产时,严格贯彻防治水的“十六字”原则和“防、堵、疏、排、截”综合治理措施,严格落实防治水的规章、制度、标准和各项防范措施。
峪煌煤矿2号煤开采防治水技术简单易行,成本不高。只要认真落实相关规程和管理制度,能保障2号煤安全开采,防治水工作简单。
式中:Te表示驱动电动机的的额定转矩(N·m);ne表示电动机额定转速(r/min);Tmax表示电动机的最大转矩(N·m),过载系数λ,一般取2~3。
1)认真调查周边小煤窑情况,建立情报库,对周边小煤窑的采掘情况进行定期调查。重点是那些采空塌陷涉及地表水的小窑。
2)在回采浅部边角煤层时,对周边的旧采区及老空区一定先探水、放水,且认真检查历史资料,以免发生突水事故。
3)在做好有关地质资料的基础上,做好抽、排水设备的检修工作。
4)加强地质与水文地质基础工作,建立健全各种台账、卡片,综合分析研究,为防治水工作提供科学依据。
5)坚持对防排水系统进行定期检查和维修,发现问题及时处理。
6)利用先进技术,进一步查明断层及陷落柱的位置,确定其富水性、导水能力及与主要含水层的水力联系。
8)井田无老窑,但是资料记录在井田内有已关闭的上河小窑,对井田采空积水情况要在掘进前探测清楚,估算仅作为初步资料。将具体位置和积水量上图观测,及时更新。
9)对于矿井东部煤层浅埋区2号煤应加强顶板管理,减少集中压力,改变采煤方法,进行超前疏干,注浆堵水等方法进行全盘规划,综合治理[4,5]。
1)工作面正常涌水量为1.34 m3/h,最大涌水量为5.3 m3/h。施工期间必须及时观察工作面涌水情况,加强现场探放水工作管理,制定专项探放水措施。
2)井下巷道工程比较多,但水文地质编录工作进行的很少,在今后的生产中需加强地质编录及台账统计工作。
3)主要水害为老空水,但是缺乏对采(古)空积水进行探测工作,老空水是矿井突水事故最主要的水源。一定要做到“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”,以保证安全生产。
4)矿井含水层资料为借鉴资料,煤层充水含水层间的水力联系有待进一步查明,缺乏对煤层顶底板充水含水层顶底板力学性测试。
5)小型构造的阻导水性质有待进一步验证。
6)本井田与周边水文地质补迳排方向需经过专门抽水试验来查明矿井水主要补给方向,以便于针对不同工作面采区防治水措施。
[1]王 成,袁振春.煤矿防治水安全保障体系的创建与应用研究[J].山东煤炭科技,2016(4):22-25.
[2]段继平.煤矿预防井下水灾的相关问题探讨[J].技术与市场,2014(10):30-33.
[3]刘务全.煤矿防治水工作现状分析与应对措施[J].能源与节能,2016(7):122-123.
[4]于杰凯,商 让.综合探放水方法在柴沟煤矿1503工作面的应用[J].煤炭科学技术,2013,41(S):128-130.
[5]赵兵文,关永强.大采深矿井高承压奥灰岩溶水综合治理技术[J].煤炭科学技术,2013(9):15-18.
Comprehensive evaluation on 2 coal seam hydrogeology in Yu-huang mine
Li Shuili
(Zezhou County Land Resources Bureau,Jincheng 048026,China)
According to the waterlogging documents at neighboring goafs and the hydrogeological documents of Yu-huang mine,the paper adopts the geophysical prospecting firstly,improves by the drilling,undertakes the comprehensive evaluation of the hydrogeological types of No.2 coal stratum by combining with various detection measures,and explores the water protection measures of the stratum,so as to ensure the safety of the working surface.
mine,hydrogeology,prevention water,working surface
P641
:A
1009-6825(2016)36-0061-02
2016-10-11
李水利(1975-),男,工程师