带压开采措施
9页1、郑煤集团东坪煤矿“带水压开采”安全技术措施编制单位:郑煤集团东坪煤矿编制日期:0年9月东坪煤矿二煤层“带压开采”参数计算一、概况东坪煤矿位于郑州矿区登封煤田白坪井田浅部,处于地下水径流区,主要开采煤层为二叠系下统山西组下部的二煤和太原组底部的一3煤层。东坪煤矿设计矿井涌水量为100h,设计最大涌水量57/h,水仓容量110 3,目前矿井涌水量00m3/h.矿井主排水系统安装了三台D155646水泵三台,水泵联系排水能力为0m3/h,排水能力满足煤矿安全规程要求。(一)、地质构造本矿区位于白坪井田东南部二1煤层露头附近,属于嵩山背斜与箕山背斜之间的颍阳芦店向斜的南翼东段,嵩箕构造区.从煤层底板等高线图及矿区地质剖面图上可以看出,总体构造形态为一地层走向280,倾向10,倾角1523的单斜构造。区内仅在其东边界发育一条正断层(即箕3).在本矿的开采过程中,未遇见大的断层和褶曲,本矿区地质构造复程度杂应为简单。(二)、水文地质条件该矿水文地质条件中等。影响开采的主要水源为煤层底板以下的石炭系上统太原组上部的L8层石灰岩、下部的L1-层灰岩和石灰岩含水层。以上含水层均为承压含水层,其中L8层灰
2、岩为二1煤层底板含水层,距二煤层约2m,含水性较若,易疏干,是矿井疏放对象.1-4层灰岩为主要承压含水层,它与下部寒武系灰岩含水层有较密切的水力联系,距二煤层底板平均5m。另外,该区域二1煤层顶板大占砂岩含水层,一般含水性较弱,迳流条件差,水源不丰富,不足以对矿井构成影响。东坪煤矿设计开采最低标高100m,根据登封分公司水位观测结果,目前井田内寒灰水位标高为155。0m.因此,东坪煤矿“带水压开采主要针对的是L14层灰岩含水层和寒武系灰岩含水层.二、带压开采可行性计算:1、根据斯列沙辽夫公式:H临=2p+t(公式一)T临(公式二)式中:H临隔水层底板的临界水压值(t/m2) t 临隔水层底板的临界厚度()采区巷道底宽或回采工作面最大的控顶距(m)Kp底板隔水层岩石的抗张强度(/m2)r底板隔水层岩石的容重(/m3)H作用于底板隔水层的水压值(/m2)根据以上两式算出的临界值,与矿井实际存在的水压值及隔水层厚度比较,若:(1)、作用于隔水层底板的实际水压值小于H临,但实际的底板隔水层厚度大于 临,则可认为底板稳定,一般可以正常采掘.(2)、作用于隔水层底板的实际水压值小于临 ,而实际的底
3、板隔水层厚度小于t 临 ,则可认为底板不稳定,要保证安全生产,必须采取安全措施。()、作用于隔水层底板的实际水压值大于H临 ,而实际的底板隔水层厚度也大于t 临,则可认为底板基本上是稳定的,但在岩石比较破碎地段,要采取安全措施。(4)、作用于隔水层底板的实际水压值大于H临,而实际的底板隔水层厚度小于临 ,则可认为底板极不稳定,要保证安全生产,必须采取安全措施。2、突水系数计算根据公式: =P/(CM) (公式三)式中:突水系数pa/P-隔水层底板承受的水压值(pa)M、底板隔水层厚度(m)Cp采矿对底板隔水层的扰动破坏(m)r_原始导升高度m计算实际突水系数值与本矿区临界突水系数值s临比较,若tss临,则工作面回采严重受水害威胁.根据矿井水文地质规程和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t临取006Mpam,正常块段ts临取0。Mpa/m.3、根据以上公式分别计算H临 、t临、ts根据2004年郑州矿务局地质勘探工程公司编制的资源储量核查报告二1煤层底板以下主要隔水层岩性为砂泥岩,结合现有井下开采实际情况,公式中主要参数分别为:p取隔水层最小平均抗张强度42。
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