??????????? Kp:煤層底板隔水層平均抗拉強(qiáng)度0.4Mpa;
??????????? L:分別為5.0m(巷道寬度);
??????? H實(shí):取600+50.03+168)=8.18MPa(礦井最低開(kāi)采標(biāo)高為-600m);
???????????? :取底板隔水層巖石平均容重0.0265MN/m3。
??????? M:底板隔水層實(shí)際厚度(m),同t實(shí)。
??????? 1、掘進(jìn)巷道t計(jì)算:
??????? (1)安全隔水層厚度計(jì)算
??????? ①當(dāng)在二1煤層中掘進(jìn)時(shí),L取5.0m,H實(shí)取8.18Mpa,t實(shí)= 50.03m代入公式(1)計(jì)算得:
??????? t=5.02m<t實(shí)(50.03m)
??????? ②當(dāng)在L7-8灰?guī)r中掘進(jìn)時(shí),L取5.0m,H實(shí)取8.18Mpa,t實(shí)= 32m代入公式(1)計(jì)算得:
??????? t=5.02m<t實(shí)(32m)
??????? 符合第⑴種情況,即巷道掘進(jìn)是安全的。
??????? 2、采煤工作面:
??????? 突水系數(shù)T計(jì)算
??????? 礦井二1煤開(kāi)采最低標(biāo)高為-600m,P取8.18Mpa ,M=50.03m,代入公式二計(jì)算得:
??????? T= 0.164 MPa/m
??????? 根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》和鄭州礦區(qū)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),該系數(shù)大于0.1MPa/m,存在突水危險(xiǎn)。
??????? 再根據(jù)公式二進(jìn)行反算,結(jié)果如下:
??????? ① 當(dāng)T= 0.06MPa/m時(shí),P=3.002 MPa,根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》,即開(kāi)采-82.17m標(biāo)高以上的二1煤層,比較安全,基本不受底板水的威脅。
??????? ②當(dāng)T= 0.1MPa/m時(shí),P=5.003MPa,根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》,即開(kāi)采-282m標(biāo)高以上的二1煤層時(shí),存在突水危險(xiǎn);在-282~-82.17m標(biāo)高之間的正常塊段開(kāi)采二1煤層時(shí),受突水威脅不嚴(yán)重。
??????? ③當(dāng)T>0.1MPa/m時(shí),P>5.003MPa,開(kāi)采-282m標(biāo)高以下二1煤層時(shí),嚴(yán)重受水害威脅。
??????? 三、結(jié)論
??????? 通過(guò)以上論述和計(jì)算結(jié)果,結(jié)合L1-4灰?guī)r和O2灰?guī)r的水文地質(zhì)特征、結(jié)合我礦水文地質(zhì)類型等區(qū)域水文地質(zhì)條件,按照《煤礦安全規(guī)程》第269、270、271、272條以及《煤礦防治水規(guī)定》第72、73、74、75、76、77、78、79條的規(guī)定,綜合分析后認(rèn)為:
??????? 1、對(duì)L7-8灰?guī)r,在采掘過(guò)程中采取施工疏水巷及疏水鉆孔,盡快疏放L7-8灰水;
??????? 2、對(duì)L1-4灰?guī)r和O2灰?guī)r強(qiáng)含水層,由于水頭較高,水壓較大,因此治理時(shí)應(yīng)以堵為主,即通過(guò)底板超前預(yù)注漿改造來(lái)充填構(gòu)造和巖溶裂隙、增加隔水層的厚度和抗壓強(qiáng)度,從而達(dá)到防治底板突水的目的。
??????? 綜上所述,雖然L1-4+O2灰?guī)r底板高承壓含水層均存在突水可能,但按照“物探先行,鉆探驗(yàn)證,先探后掘,先治后采”的原則進(jìn)行治理,只要設(shè)計(jì)合理,措施得當(dāng),切實(shí)貫徹落實(shí)到位,不僅能滿足安全生產(chǎn)的需要,又比較符合目前階段開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。
??????? 四、安全技術(shù)措施
??????? 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦防治水規(guī)定》,現(xiàn)制定如下安全技術(shù)措施:
??????? 1、成立“帶壓開(kāi)采”領(lǐng)導(dǎo)小組
??????? 組? 長(zhǎng):周振東
??????? 副組長(zhǎng):石玉波? 王世賢? 高國(guó)棟? 王志軍? 陳世強(qiáng)
??????????????? 韓榮軍
??????? 成? 員:地測(cè)部負(fù)責(zé)人及專職水文地質(zhì)人員。
??????? 辦公室設(shè)在地測(cè)部,地測(cè)部技術(shù)人員每年初將當(dāng)年生產(chǎn)采區(qū)及接替采區(qū)的“帶壓開(kāi)采”存在的問(wèn)題上報(bào)“帶壓開(kāi)采”領(lǐng)導(dǎo)小組,研究制定相應(yīng)的治理方案及安全措施。????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
??????? 2、認(rèn)真制訂并落實(shí)每年度的防治水工作計(jì)劃
??????? 每年度按照礦井中長(zhǎng)期防治水規(guī)劃的要求,結(jié)合礦井中長(zhǎng)期采掘接替計(jì)劃,在總結(jié)上年度防治水工作的同時(shí),認(rèn)真編寫本年度防治水工作計(jì)劃,進(jìn)一步完善防治水安全技術(shù)措施,安排防治水專項(xiàng)工程,報(bào)集團(tuán)公司審批后嚴(yán)格落實(shí)。
??????? 3、做好地質(zhì)及水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作
??????? 了解、掌握本區(qū)域的斷層等地質(zhì)構(gòu)造的分布和導(dǎo)水性能、隔水層的含隔水性、含水層的富水性、導(dǎo)水性、承壓水的徑流規(guī)律,承壓水的補(bǔ)給通道等情況。
??????? 4、井上下水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
??????? 建立和完善完善井上下水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),根據(jù)需要及時(shí)增加觀測(cè)孔,建立水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理制度,設(shè)專人及時(shí)收集、整理水位觀測(cè)資料,加強(qiáng)對(duì)L1-4+O2灰?guī)r水位的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),掌握水位水量變化情況。
??????? 5、嚴(yán)格貫徹落實(shí)《煤礦防治水規(guī)定》
??????? 在采掘過(guò)程中,嚴(yán)格落實(shí)“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有疑必探,先掘后探,先治后采”的防治水原則。
??????? ⑴、在掘進(jìn)過(guò)程中:①、對(duì)已知的斷裂構(gòu)造,要先治后掘;②、在掘進(jìn)過(guò)程中,要采用物探和鉆探相結(jié)合的辦法,先探后掘,既先用物探進(jìn)行超前探測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)低阻異常區(qū)要進(jìn)行鉆探驗(yàn)證,經(jīng)驗(yàn)證無(wú)疑問(wèn)后方可掘進(jìn);若經(jīng)鉆探驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)發(fā)育有斷層等導(dǎo)水構(gòu)造時(shí),就對(duì)其進(jìn)行超前預(yù)注漿,先治后掘;③嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工,不得擅自破壞斷層煤柱、防隔水煤柱、不得擅自改變?cè)O(shè)計(jì)方位、坡度,誤揭深部含水層。
??????? ⑵、在回采過(guò)程中:①、對(duì)回采工作面,回采前全部進(jìn)行直流電法物探。對(duì)于突水系數(shù)在0.06~0.1的區(qū)段顯示的物探低阻異常區(qū),構(gòu)造發(fā)育地段,進(jìn)行鉆探驗(yàn)證、預(yù)注漿改造達(dá)到要求后方可回采;對(duì)突水系數(shù)大于0.1的區(qū)段,無(wú)論阻值高低,要全面進(jìn)行底板預(yù)注漿加固改造;②、凡經(jīng)過(guò)底板預(yù)注漿加固的區(qū)段,必須有驗(yàn)證孔,驗(yàn)證結(jié)果必須達(dá)到要求;③、超前預(yù)注漿加固的距離距回采切巷不得小于100m.
??????? ⑶、所有采掘工作面,在施工前都要按規(guī)定進(jìn)行水害評(píng)價(jià),只有通過(guò)評(píng)價(jià)并報(bào)經(jīng)集團(tuán)公司批準(zhǔn)后,嚴(yán)格按整改措施落實(shí),方可開(kāi)工生產(chǎn)。
??????? ⑷、對(duì)采掘過(guò)程中查出的水害安全隱患,嚴(yán)格按集團(tuán)公司有關(guān)規(guī)定,劃分等級(jí),實(shí)行閉環(huán)管理。
??????? 6、加強(qiáng)礦井防排水系統(tǒng)管理
??????? 日常加強(qiáng)對(duì)排水設(shè)備、設(shè)施的管理,使排水設(shè)備、設(shè)施始終處于完好狀態(tài),按規(guī)定組織水泵聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn),確保礦井抗災(zāi)能力。
??????? 7、在排水能力允許的情況下,利用主要巷道系統(tǒng)對(duì)底板含水層進(jìn)行疏水降壓。
??????? 8、在進(jìn)行水平設(shè)計(jì)時(shí),嚴(yán)格把下山巷道揭露的最低層位控制在L7-8灰?guī)r內(nèi),嚴(yán)禁誤揭深部強(qiáng)含水層或破壞完整的隔水層。根據(jù)告成煤礦斷層多,水大的特征,要充分運(yùn)用三維地震、直流電法、瞬變電磁等物探手段,結(jié)合鉆探等手段查明井田內(nèi)落差大于5m的斷層具體位置、含水性、導(dǎo)水性等水文地質(zhì)條件,并按《規(guī)程》規(guī)定留設(shè)防水煤(巖)性。
??????? 9、改革采區(qū)巷道布置:減少過(guò)斷層,減少巷道交叉點(diǎn)數(shù)目,縮小巷道交叉點(diǎn)面積,巷道交叉點(diǎn)和采煤工作面上下出口要盡量避開(kāi)小斷層,無(wú)法避開(kāi)時(shí)要對(duì)小斷層進(jìn)行加固。
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