??????? 二1煤底板以下主要隔水巖性多為泥巖、砂質(zhì)泥巖及砂巖,結(jié)合現(xiàn)有開采情況,公式中主要參數(shù)分別為:
??????? t實:實際隔水層厚度為59m;
??????? Kp:煤層底板隔水層抗張強度42.6t/m2;
??????? L: 分別為4.0m(巷道寬度)和4m(工作面最大控頂距);
??????? H實:取280+107+59=446 t/m2(礦井最低開采標高為-270m);
??????? r: 取底板隔水層巖石平均容重2.6t/m3。
??????? (一)掘進巷道:
??????? (1)當在二1煤層中掘進時,L取4.0m,H實取446 t/m2,t實=59m代入公式(1)(2)分別計算得:
??????? H臨=12016.8 t/m2>H實(446 t/m2)
??????? t臨=12.51m<t實(59m)
??????? (2)當在L7-8灰?guī)r中掘進時,L取4.0m,H實取446 t/m2,t實=40m代入公式(1)(2)分別計算得:
??????? H臨=5606.2 t/m2>H實(446 t/m2)
??????? t臨=12.51m<t實(49m)
??????? 符合第(1)種情況,即巷道掘進是安全的
??????? (二)采煤工作面:
??????? 回采工作面最大控頂距L=4m,H實取446 t/m2,t實=59m代入公式(1)(2)分別計算得:
??????? H臨=1471.5 t/m2>H實(446 t/m2)
??????? t臨=35.2m<t實(59m)
??????? 符合第(1)種情況,即工作面回采時是安全的
??????? (三)突水系數(shù)計算
??????? 礦井開采最低標高為-280m,P取56.6 kg/cm2,M=59m,CP根據(jù)經(jīng)驗取20m,M取5m,代入公式(3)計算得:TS =1.66 kg/cm2.m
??????? 當TS =1.66kg/cm2.m,根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》,該系數(shù)大于1.0,存在突水危險。
??????? 再根據(jù)公式(3)進行反算,結(jié)果如下:
??????? (1)當TS =0.6 kg/cm2.m時,P=23.4 kg/cm2,根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》,即開采-68m標高以上的二1煤層,基本不受底板水的威脅。
??????? (2)當TS =1.0 kg/cm2.m時,P=39.0 kg/cm2,根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》,在-224~-68m標高之間的富水區(qū)或底板受構(gòu)造破壞塊段開采二1煤層時,存在底板突水危險;在-224~-68m標高之間的正常塊段開采二1煤層時,受突水威脅不嚴重。
??????? (3)當TS>1.0 kg/cm2.m時,P>39.0 kg/cm2,開采-224m標高以下二1煤層時,嚴重受水害威脅。
??????? 三、結(jié)論
??????? 通過斯列沙列夫公式計算,承壓含水層與開采煤層之間的隔水層能承受的水頭值大于實際水頭值。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》269條規(guī)定,我礦可以“帶水壓開采”,但必須制訂安全措施。
??????? 根據(jù)突水系數(shù)公式計算得知,開采-68m標高以上的二1煤層,受突水威脅不嚴重,在-224~-68m標高之間的富水區(qū)或底板構(gòu)造破壞地段開采二1煤層時,嚴重受水害威脅;在-224~-68m標高之間的正常塊段開采二1煤層時,受突水威脅不嚴重;開采-224 m標高以下二1煤層時,嚴重受水害威脅。為此,我礦將制訂并嚴格落實“帶壓開采”安全措施。
??????? 四、安全措施
??????? 根據(jù)有關(guān)規(guī)程及我礦實際,特制訂以下“帶壓開采”安全措施:
??????? 1、礦成立以總工程師為組長的防治水工作領(lǐng)導(dǎo)小組,專門負責落實各項“帶壓開采”安全措施。
??????? 2、在采區(qū)設(shè)計和工作面回采之前,必須認真做好采區(qū)和工作面的水文地質(zhì)勘查工作,充分利用物探、電測、鉆探、水文地質(zhì)試驗等手段查明采區(qū)和工作面的構(gòu)造發(fā)育情況及其導(dǎo)水性,主要含水層厚度、巖性、水壓及隔水層巖性和厚度,分析是否存在O2或L1-4灰?guī)r水層導(dǎo)通的可能性。
??????? 3、必須建立完善的排水系統(tǒng),水倉的有效容量,排水泵和排水管路的排水能力必須符合《煤礦安全規(guī)程》要求,并建立一套嚴格的管理制度,確保排水系統(tǒng)能隨時投入使用。
??????? 4、開拓巷道設(shè)計和布置時,必須認真分析地質(zhì)資料,嚴禁揭露或接近L1-4灰?guī)r。
??????? 5、采區(qū)和巷道布置接近可能與O2或L1-4導(dǎo)通的含水構(gòu)造時,必須根據(jù)有關(guān)規(guī)程定留足防隔水煤柱。若巷道必須穿越導(dǎo)水構(gòu)造,必須先采用地面或井下預(yù)注漿的方法堵住導(dǎo)水通道和補給水源后方可揭露。
??????? 6、防隔水煤柱內(nèi)嚴禁進行采掘活動,防隔水煤柱一經(jīng)留設(shè),任何人不得隨意變動。
??????? 7、采掘過程中,必須嚴格堅持“有掘必探,先探后掘”的原則,各采掘工作面嚴禁誤揭5米以上的斷層。采掘工程經(jīng)過水壓較高的地區(qū)、斷層附近及易突水地區(qū)或底板破碎帶時,必須超前探放水,降低水壓,或采用預(yù)注漿的方法堵住導(dǎo)水通道并加固后方可進行采掘活動。
??????? 8、各采掘隊職工必須熟悉突水預(yù)兆和避災(zāi)路線,一旦采掘工作面出現(xiàn)突水征兆時,必須立即停止采掘活動,向礦調(diào)度室匯報,并立即撤人至安全地點,聽候處理。
??????? 9考慮到井下有底板灰?guī)r突水的危險,針對主要含水層建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng),進行地下水動態(tài)觀測,水害預(yù)測分析,并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”等綜合防治措施。
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