复合水害论文.doc

15#煤层顶板复合水害防治技术研究【摘要】木文通过分析山西凌志达煤业有限公司开采的15#煤层的水层水文地质特征与顶板 复合水害的形成机理，提出了针对15#煤层顶板的复合水害防治技术，有利于煤层顶板水害 防治工作的开展，而且对于同类煤层顶板的防水丄作来说具有很大的借鉴与参考价值，o【关键词】15#煤层；顶板；复合水害；防治技术一、 矿井与煤层的工程概况15#煤层是斜井开拓，直接延深原有主斜井至二水平主井为斜井，坡度为22 ,斜长 为569m副井为斜井,坡度为23 40,斜长为502m风井为立井,直径为5.50m,垂 深 285m15#煤层位于太原组下部，上距3#煤层底91.18〜133.84m,平均104.85m, 距K2灰 岩底 0〜3m, 7EP. 02 灰岩顶 14.50〜32.0m, I鈞 22.23m,煤层厚 2.56〜6.00m, ］均 4.22m, 煤层稳定，厚度变界系数为22.24%煤层直接顶板为泥岩或K2石灰岩，老顶为K2灰岩， 底板为泥岩或含黄铁矿泥岩，局部为粉砂质泥岩煤层结构复杂，-•般含0〜4层夹硏:，夹 歼成分为泥岩或炭质泥岩，厚（）.05〜0.93mo厚夹肝多位于煤层下部，平均含肝率为11.96%。

15#煤层与3#煤层Z间大部分地段含K2、K3、K4、K5、K6五层灰岩含水层二、 15#煤层顶板充水的相关机理通常掘进巷道或是采矿工作面在施工以后都会在某种程度上形成自山的临空面⑴谱中 临空面本身所存在的应力平衡关系会逍到破坏，引发围岩的位移、变形或是力的重新分布 在此过程当中，势必会形成一定的矿空间或是建立起不同类型充水水源之间的某种新型的导 水通道，乂或者是激活IU冇的某种地质构造，进而诱发矿山水害15#煤层顶板的复合水害 所涉及到的貝•体机理为：顶板岩层的变形破坏机理在对工作面进行回采之后，围岩就会岀现变形实质上就是围岩在采矿空间的边界处进 行了力的释放，重新分布了围岩应力，并建立起一种比较新的力学平衡的过程如果工作面 上方的覆岩丿应力条件岀现了变化，阿么真各个区域内的I韦I岩M力分布与禅放都会发生相丿V的 变化⑵这种变化会使采空区上方的直接顶板岩层出现较早地垮落现象，这样顶岩层就会由 于支撑不足或是悬空而处于一种拉应力的状态在该种状态之下，如果作用力超过了岩层白 身所能承受的强度极限，那么顶板的覆岩就会出现离层、垮落、变形、张裂或是破坏等问题, 这样就会在不同的位置形成一些不同类型的导水通道，因此很容易把一些水源引导15#煤 层，造成15#煤层顶板的充水。

三、 15#煤层顶板复合水害形成的主要原因（一） 巷道掘进或是回采形成的临空面所引发的岩层变形少位移在矿井实行巷道掘进或是工作面的回采工作之后，会引起不同程度上的临空血形成，但 是，在上覆地层的白重应力与构造应力作用下，煤层顶板会处于受力的状态卜，进而导致位 移或是变形的发生⑶一旦该变形或是位移达到某种特定的程度之示，就会使I判岩发生破坏 或是垮落，乂或是离层等问题，进而形成一些导水的通道，使附近的水源进入顶板减至形成 水害二） 开采方法与开采厚度的影响随着煤层开采工作的不断进行，其厚度必然会越来越人，空间也会越來越人，那么势必 会导致囤岩人幅度的变形这样可能会肯接导通和煤层相邻充水含水层，使其水肓接进入到 矿井的顶板当中三） 顶板岩层的天然破裂少损伤如果煤层顶板在工作面I川采之麻没有延迟，而是立即垮落，那么其抵抗上部岩层的能力 则基本为零⑷这样就会增加煤壁的压力，加人煤层顶板水害的发牛概率四、15#煤层顶板水害防治的主要措施（一） 防治水预案及相关措施要有针对性矿井水害防治工作必须有整体的规划，而口耍形成一个有效的工作机制，否则就不能实 现防治矿井水害的相关目标，也无法从根木上解决水害的相关问题。

例如，在防治工作方而, 必须要建立起氏期的观测系统，并女装一些自动化的观测系统，及时获得矿井顶板的相关资 料，做好预防性工作二） 不断完善15#采煤的工艺与方法采丿IJ一些比较合适的方法进行顶板管理，进而缓和岩层的移动，从而降低导水裂隙带的 高度在工作面的下平巷要按照一定的坡度进行掘进，使其形成自然流水的坡度如果对淋 水工作而进行开采的吋候，可采取伪斜的办法进行开采，同时还要保证老空侧的底板要比煤 壁侧低一些，这样就可以防止支架被冲倒此外，述可以增设一些护顶的防淋设施来改善矿 井开采的工作面环境一旦开采出水带的内煤层就要加快具推采的速度，这样就可以使大部 分顶板的水泄入到采空区内，可以有效地防止煤层顶板复合水灾害三） 探放水施工策略结合15#煤层和3#煤层之间的关系，对影响15101首采工作而安全开采的3#煤层慈林 山釆空区积水，采用井下排水的解决措施在3#煤层6采区北轨道巷的最北部横贯交叉口 处来布置一些钻孔，预计向慈林山的采空区位置进行放水探放水钻孔的具休设计参数如3个探放水钻孔，基本上呈扇形分布，钻孔的孔口位 置大约距离3#层巷道底板1.2m,按照钻孔设计要求先选取①94mm的钻头钻进3m,下① 89mm的钢管2.5m作为孔口管，孔口管用木楔塞紧固牢，换直径①75mm的钻头钻进至慈 林山3#煤采空区终孔位置。

钻孔设计参数具体如下：1#钻孔的方位角为254倾角0 , 钻孔设计长度118m； 2#钻孔的方位角为245 ,倾角0钻孔设计长度123m； 3#钻孔的 方位角为237，倾角0，钻孔设计长度132m四） 探放水就工Z前的一些准备工作在工作而进行回采工作之询，一定要应针对那些可能发生的突水水源做好设计探放水的 相关方案，而并要做好实施探放水的工作，以免耽谋矿井的正常住产；而且在进行探放水钻 孔的施工之前，也要提前完善、落实和预计钻孔的出水最，准备好与之相匹配的水泵电机、 排水管路、临时水仓和供电线路，保证整个排水系统可以安全稳定的运行⑸五） 矿领导必须高度重视煤层顶板的水害防治工作矿井领导必须高度重视探放水工作的必要性与重要性无论是在思想上，还是在行动的 落实上都要达成共识，积极配合相关的工作，并保证各项工作的贯彻与落实，切实维护好矿 井安全相信在各方的共同努力之下，15#煤层顶板的复合水灾防治工作一定会去的良好的效果, 为企业的煤矿开采实现最人化的经济效益与社会效益也希望本文关于15#煤层的水害防治 技术可以对其他煤矿的水害防治工作提供一些借鉴与参考参考文献】[1] 冀联合.华丰井出顶板水害治理防治途径[J].山东煤炭科技.2010.（02）： 194—195.[2] 朱占虎.王革纯.钱家营井田煤5顶板水害防治经验与探讨[J].煤炭.2008.34.（02）： 12 —13.⑶宁喜丈GIS复合分析在煤矿顶板水害预测中的应用UUI1国新技术新产品.2011.（23）： 3—4.⑷熊小波.夏克勤.贵州木孔煤矿顶板地下水特性及水害防治[J].地下水.2010.32.(04)： 106- 107.[5]程新明.王经明.海孜煤矿顶板离层水害的成因与防治研究[J]•煤炭工程.2008.(07)： 59-61.。