改后超化300水平以下二1煤带压开采办法

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1、郑煤集团超化煤矿-300水平煤“带压开采”安全技术办法1编制单位：总工办编制 人：李新芳批准：李爱斌编制日期：郑州煤炭工业（集团）有限责任公司超化煤矿会签单位：总工办：王兴富 掘进科：刘云峰 调度室：李守振 机电科：刘永生 安质科：宋文献安全矿长：卢志愿总工程师：李爱斌超化煤矿-300 水平二1煤“带压开采”安全技术办法1一、概况超化煤矿-300 水平是本矿井的第二个开采水平，主要开采煤层为二叠系山西组二 煤层，煤层平均厚度约米，其充1水承压含水层为 L 、L 和 O 灰岩含水层，其中 L 灰岩含7-8 1-4 2 7-8水层为矿井直接充水含水层，O灰岩含水层为矿井间接充水2含水层，L灰岩含水

2、层为奥灰水补给L灰岩含水层的桥梁1-4 7-8和通道。L灰岩含水层：厚度米，平均厚度米，距二 煤底板7-8 1 平均为米，岩溶裂隙发育不均匀，富水性强，连通性差，补 给水源不足，极易疏干，对矿井对开采影响小。因此， L7-8 灰岩水是矿井的疏放对象。L 灰岩含水层，厚度 17.34米，平均厚度15.58米，距1-4二 煤底板平均为米；O灰岩含水层：厚度46.6米，上距二121煤底距离米，岩溶裂隙发育，含水丰硕，连通性较好；L1-4灰岩含水层距O灰岩含水层10m左右，一般以为，L灰岩2 1-4含水层水位与 O 灰岩含水层水位一致。2按照目前我矿水位观测资料：观 号及长观井 孔观测，61O水位标高

3、为+米，开采标高为-300-480米，低于O灰岩22含水层水位。为保证矿井正常安全“带压开采”，制定以下 安全技术办法。二、二 煤层“带压开采”可行性计算1按照上述水文地质条件的分析,下面主要针对 L 灰和 O 灰岩含 1-42水层进行带压开采评价一、按照斯列沙列夫公式：计算公式：H ”=2K t宀2/L2+rt宀临 p 实 实t L(“2 L2 + 8KPH - rL)临二4KP式中：t 临界隔水厚度(m);临t宀一实际隔水厚度(m);实IK煤层底板隔水层抗张强度(t/m2);pL巷道宽度或回采工作面最大控顶距(m);H宀一作用于二 煤底板的实际水压值(t/m; 实1H一隔水层底板的临界水压

4、值(t/m2);临R底板隔水层岩石容重(t/m3)。按照以上两式计算出的临界值，与矿井实际水压值及隔水层厚度 比较：、作用于隔水层底板的实际水压值小于H实际的底板隔水临层厚度大于 t ，则能够为底板是稳固的，一般可正常采掘； 临、作用于隔水层底板的实际水压值小于H实际的底板隔水临层厚度小于 t ，则能够为底板不稳固的，要保证安全生产，必需采 临取安全办法；、作用于隔水层底板的实际水压值大于H而实际的底板隔临水层厚度也大于t ,则能够为底板大体是稳固的，但在岩石破碎地 临段，要采取必然的安全办法；、作用于隔水层底板的实际水压值大于H而实际的底板隔临水层厚度小于t则能够为底板极不稳固的，必需采取安

5、全办法。临二、突水系数计算：计算公式：ts= P/（M-C - M）（3）式中：ts突水系数（kg/）；P隔水层底板经受的水压值（kg/cm2）;M底板隔水层实际厚度（m）;CP采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度（m）;M原始导升带厚度（m）oI计算实际突水系数值与本矿区临界突水系数值ts比较，若ts临ts 则工作面回采严峻受水害要挟。按照矿井水文地质规程和 临郑州矿区实际生产经验，富水区或底板受构造破坏块段临界突水系数值ts取），正常块段ts取）。临临3、按照以上公式别离计算H、t、ts临临二 1 煤底板以下主要隔水岩性多为泥岩、砂质泥岩及砂岩，结合 1现有开采情形，公式中主要参数别离为：t ：

6、实际隔水层厚度为；实K ：煤层底板隔水层抗张强度 m2；pL:别离为(巷道宽度)和15m (工作面最大控顶距)；H :取480+=m2 (矿井最低开米标咼为-480m);实r：取底板隔水层岩石平均容重m3。 掘进巷道:当在二 煤层中掘进时，L取，H宀取m2,t宀二代入公式、1 实 实(2) 别离计算得:H 二m2H m2) 临实t 二Vt临实当在L灰岩中掘进时，L取，H取m2, t =代入公式、7-8 实 实(2) 别离计算得:H =m2H m2)临实t =Vt临实符合第种情形，即巷道掘进是安全的。 米煤工作面:回采工作面最大控顶距L=15m, H宀取m2,t宀二代入公式、 实实(2)别离计算

7、得:H =m2H m2)临实t =Vt临实符合第种情形，即工作面回采时是安全的 突水系数计算矿井开采最低标高为-480m, P取cm2 , M二，Cp按照经验取15m,M取5m,代入公式计算得：当 ts=s按照矿井水文地质规程,该系数大于,存在突水危险。再按照公式(3)进行反算,结果如下：当t二时，P二cm2，按照矿井水文地质规程，即开采标高s以上的二 煤层,大体不受底板水的要挟。1当t二时，P二cm2，按照矿井水文地质规程，在68m标s 高之间的富水区或底板受构造破坏块段开采二 煤层时,存在底板突1水危险；在-68m标高之间的正常块段开采二 煤层时，受突水要挟1不严峻。当t时，Pcm2，开采

8、标高以下二煤层时，严峻受水害要s1挟。三、结论：通过斯列沙列夫公式计算,承压含水层与开采煤层之间的隔水层 能经受的水头值大于实际水头值。按照煤矿安全规程269条规定, 超化煤矿300 水平能够“带水压开采”,但必需制订安全办法。按照突水系数公式计算后得知,超化矿300水平开采标高均在300 以下,属严峻受水害要挟。必需制订并严格落实“带压开采” 安全办法。四、承压水体上开采技术方案一、深降强排采用疏水井巷、疏水钻孔，将含水层水位降低至开采水平以下， 以保证安全开采。但疏水工程量大，设备多，电耗大，投资大；若井 田内有奥灰，水量大、补给充沛，难以实现深降强排方案。二、外截内排 先采用帷幕注浆，截

9、堵补给水源。再疏干降压，将承压水水位 降至开采水平以下。要求水文地质条件清楚，补给径流集中，帷幕截 流工程易施工。3、带压开采在开采进程中利用隔水层阻力，避免底板突水。承压水水位高 于开采水平，底板要有足够的强度能经受承压水的压力。带压开采方 案经济，但要探明水文地质条件，进行论证，并采取安全办法。4、综合治理、带压开采 带压开采，开采前，堵截地下水补给水源；开采进程中，疏水降 压。该方案既安全又经济。五、安全技术办法按照以上方案对比，综合治理、带压开采较为可行，具体办法如 下：一、防治水安全技术办法（1）做好水文地质及构造地质工作：了解含水层、隔水层、岩 溶、断层、裂隙散布、承压水赋存径流、

10、补给水源通路等情形。地质 构造方面尤其要尽可能查明井田内落差大于 5 米断层的水文情形， 并按规定留设防水煤（岩）柱。必需揭露时，要采取预注浆封堵加固等 安全技术办法。（2）增强防探水工作：超前探明底板隔水层厚度、底板含水层 含水性能、地下水导升高度、断层含水性能及裂隙富水程度，要查明 各采掘工作面煤层与承压含水层之间的隔水层厚度转变情形，和临界 隔水层厚度转变情形，以便及时为生产提供安全保证。当局部区域煤 层底板隔水层厚度小于临界隔水层厚度时应制定特殊办法或禁止开 采。（3）成立井上下水位水量实时监测系统，继续增加井上下水文 观测孔的数量，别离形成O和L水位观测系统，设置井下水量观测2 1-

11、3 站，成立水文观测制度，及时搜集和整理水文观测资料，及时掌握水 位水量转变情形。（4）对于查明的底板较为破碎的地段和低阻异样区，要对其进 行注浆加固处置后，确保安全生产。（5）严格执行工作面在投产前必需进行直流电法物探制度和 底板注浆加固改造的有关规定，对物探出的底板富水低阻异样区，提 前打钻对太原组L 灰岩富水区注浆改造加固。14（6）在采掘进程中，严格执行“预测预报，有疑必探，先探后 掘，先治后采”的原则和“防、堵、疏、截、排”的防治水方针。（7）井下主排水设备和各地址排水设备常常处于完好状态，专 门是在雨季前要组织一次试运转，增加排水设备，提高排水能力，确 保各设备能正常投入利用。（8

12、）必要时设置专门的疏水巷道和疏水钻孔，对局部块段降压 疏干，降低高承压含水层水压至安全水头值以下。（9）每一年要编制年度防治水工作计划，并对上年度防治水工作进行总结，完善防治水办法（10）完善31 采区排水系统：31 采区涌水自流至31采区水仓， 经 31 采区泵房排水设施将涌水排至-300 水平水仓，最后经-300 主泵 房排水设施通过排水钻孔排至地面。（11）对水压大于3MPa的回采工作面，全数对L灰进行底板1-3预注浆加固。二、开采安全技术办法（1）选择开采：按先易后难、由浅入深、先简单后复杂的原则 进行开采；对条件相同的煤层，先进行试采，总结经验，找出规律， 再慢慢推行应用。（2）设置-300水平大巷防水闸门,以保护-300 水平排水阵地,提高 矿井抗灾能力。（3）改革采区巷道布置：减少过断层，减少巷道交叉点数量， 缩小巷道交叉点面积，巷道交叉点和采煤工作面上下出口要尽可能避 开小断层，无法避开时要对小断层进行加固。（4）布置工作面时，尽可能缩短工作面斜长，提高工作面推动 速度，正确肯定工作面推动方向，降低工作面回采时对煤层底板的破 坏深度。