安全管理网

带水压开采专项安全技术措施

  
评论: 更新日期:2015年12月19日

一、矿井概况
        河南大有能源股份有限公司新安煤矿位于新安县城以北15㎞处,石寺镇境内。东以 F29及F2断层为界,西以第三勘探线为界,浅部以二1煤层底板+180m等高线及小煤窑下部边界为界,深部以二l煤层底板-230m等高线为界。井田走向长15.5km,倾向宽3.5km,面积50.27km2。新安井田位于新安倾伏向斜之北翼,为一平缓的单斜构造,向斜轴向近东西,向东倾伏,北翼倾角平缓,一般为7°~11°。1995年11月5日12161掘进工作面底板奥陶系灰岩发生突水事故,最大涌水量4257m3/h,2010年矿井水文地质类型划分为极复杂。
        新安煤矿于1978年筹建,1988年建成投产。2011年核定生产能力180万吨/年。矿井开拓方式为斜井双水平上下山开拓,Ⅰ水平为+150m~-50m,Ⅱ水平为-50m~-200m。目前开采+25水平,有 12、13、14、15四个生产采区及16开掘准备采区;计划2012年开始施工二水平开拓工程。
        二、主要承压含水层
        新安井田主要承压充水含水层为奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层,其具有富水性强而不均一,水压高,个别断层带岩溶裂隙发育,补给充足等特点。
        1、奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层
        奥陶系灰岩含水层由白云质灰岩、角砾状灰岩、硅质白云岩和白云岩组成,地层总厚度500m。地表出露广泛,面积约32km2,补给量丰富,井田北缘灰岩裸露区和浅埋区岩溶较发育,岩溶形态主要是溶孔和溶蚀裂隙,溶洞较少见。岩溶发育程度由浅往深逐渐减弱,富水性不均一。根据历年12次抽水试验结果,单位涌水量q=0.00061~4.03L/s·m,渗透系数K=0.00045~9.02m/d。岩溶发育规律受岩性、构造、埋深、水循环条件等因素影响和控制,总体评价该含水层富水性属含水丰富的含水层,水化学类型呈HCO3-Ca-Mg型。奥灰地下水动态变化主要受气象因素控制,距二1煤层底板43.77~74.50m,平均53.76m,与L7灰岩间其中有两层隔水层阻止地下水进入矿井,属具有突水威胁的间接充水含水层。
        2、奥灰水动力条件
        本区奥灰岩溶含水层原有的补给水量,主要来自矿区西北部寒武--奥陶系地表裸露区的大气降水和河道的岩溶漏水区段,地下水的总流向是由西向东,流经新安矿井田并继续向东,最终排泄入黄河。小浪底水库蓄水后,这一带的黄河水位已由原来的+210m标高提高到目前的+263m,奥灰水地下径流的排泄点标高相应地抬升了53m,水力梯度和流速也相应地变小,从而对奥灰水的补给、排泄和突水量的大小产生一定的影响。
        3、突水危险性
        根据《煤矿防治水规定》突水系数计算公式
        T=P/M 
        式中 T--突水系数,MPa/m;
         P--底板隔水层承受的水压,MPa;
         M--底板隔水层厚度,m。
        该公式适用于回采和掘进工作面,就全国实际资料看,底板受构造破坏块段突水系数一般不大于0.06 MPa/m,正常块段不大于0.1 MPa/m。
        矿井各采区突水系数计算表
        采区 16下山 16上山 14下山 12下山 11下山 21采区 13下山 15上山 15下山 
        最大P 3.2 2.4 3.2 2.6 (12201) 2.9 (11241) 4.6 2.6 (13171) 1.9 2.9 
        M 53 44 (水文孔) 53 53 53 53 46.5 (2004) 53 53 
        T 0.06 0.055 0.06 0.049 0.055 0.087 0.056 0.036 0.055 
        根据公式计算,当隔水层厚度取平均值53m时,我矿一水平突水系数最大为0.06 MPa/m,二水平最大突水系数估算为0.087 MPa/m,在地层无构造破坏的情况下,可有效地阻止奥灰水进入矿井。如果煤层底板有穿透奥灰层的断裂存在,同时又处在奥灰水径流带时,将有可能造成煤层底板突水。当隔水层厚度取最小值44m时,一水平最大突水系数为0.073 MPa/m。
        新安井田奥灰承压含水层埋藏深、水压大,补给水源充沛,富水性不均匀分布,根据《煤矿安全规程》,矿井不具备疏水降压条件时,只有坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,采用注浆加固底板、留设防水煤柱、增加抗灾强排能力等防水措施进行带压开采。
        三、带压开采安全技术措施
        1、矿成立防治水工作领导机构,具体设置如下:
        总 指 挥:贺志强  马泰山 
        副总指挥:李书文  张松军  崔笃峰  郭俊才  陈  龙
          刘  超  蒋二保  段洛义  司洙霖  刘建中
          陈国立  任怀宝  董顺喜
        成    员:李强凡  曾聚子  武长青  潘有才  刘延召  刘战军
                  任建伟  拓文富  高广亮  段金炼  张  辉  张向东
                  李红杰  杨伟峰  杨红伟  李  华  王文峰  司耀卿
        张喜斌  郝光华  许淑军  白建新  裴俊昌  程相伟 
        指挥中心设在调度室,中心主任:李强凡(兼);
        防治水办公室设在地测科,办公室主任:刘战军(兼)。

网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们