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采空区垮落后孔隙率的计算及应用 作者：吴炎?罗承…????文章来源：水矿信息????点击数： 447????更新时间：2008-5-2 　　摘要：通过对采空区积水进行钻孔探放水，根据钻孔探放水量反算采空区垮落后的充水系数，得出采空区垮落后的孔隙率，再通过得出的孔隙率，比较准确的能估算出采空区垮落后的积水量。 　　关键词：采空区? 孔隙率计算及应用　　近年以来，煤矿重特大水害事故、突水淹井、淹采区和重大未遂水害事故时有发生，直接威胁到矿扑的安全牛产，为遏制煤矿重特大水害事故发生，黄家庄煤矿根据“预测预报、有疑必探、先探后采(掘)”的方针，落实“防、堵、疏、排、截”五位一体的综合防治措施，取得了较好的效果。根据黄家庄煤矿埘采空区积水的探放，计算出采空区的充水系数即采空垮落空隙率，对煤矿安全尘产具有十分重要的实际指导意义。 　　1、概况 　　黄家庄煤矿位于贵州省平坝县境内，原属平坝县办煤矿，1997年通过有条件无偿转让给林东矿务局，矿井没计生产能力9万t／a，通过改扩建，矿井实际生产能力为30万t／a，现隶属于林东矿业(集团）有限责任公司，矿井采用平硐开拓方式，通风方式采用中央分列式。 　　黄家庄煤矿可采煤层有M8、M9两层煤，M8煤层在M8煤层的上部，两层煤层间距平均18米，两层煤均属较稳定煤层，煤层倾角8。，M8煤层平均采高1.5m，M9煤层平均采高1.5m，M8煤层开采垂深住80～120m之间。M8煤层伪顶厚0～2.0m，多为泥岩、碳质泥岩、泥质粉砂岩，开采时随采随落，但比较破碎；直接顶为石灰岩，厚约0.8米；老顶为泥质细砂岩，厚约5.3m。M9煤层无伪顶，直接顶为灰岩，厚约2.m；老顶为厚6米的粉砂岩。同采后采空区处理采用全部垮落法。 　　根据《黄家庄煤矿地质报告》矿井水文条什属简单类珥型，但井田内地表裂隙发育，小型断层较为发育，多属于开放型，随开采深度的增加，矿井涌水量逐步增加，矿井正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为lOOm3/h，多属于采空区涌水。 　　黄家庄煤矿处理采窄区积水的方法是采用钻孔探放水的方法，通过钻孔，逐步疏干采空区积水，以达到防治水的目的。但要准确地计算采空区的积水量，必须要计算出采空区顶板垮落后的空隙率，现通过钻孔排放1819左采面及1819右采面采空区的积水量来反算采空区顶板垮落空隙率。 　　2、采空区积水情况 　　1819左、右采面均为走向长臂佰置，于2002年回采结束，1819左采研采空走向长320米，工作而长90米，采宅面积为28800m2，1819右采面采空走向长为240米，工作面长为100米，采空面积为24000m2，两采空区补给水上水平采空积水及地面裂隙水导人，季节性较强，采空区积水无其它排水通道，积满后由』一部水平大巷排出，冈此，采空区内积水均允满采空区。通过钻孔排放，1819左采面实测排放水量为41360m2，1819右采面实测排放水量为37896m2。 　　3、测水方法 　　容积法和堰槽法。 　　4、基本参数的确定 　　4．1? 采空面积(S)的确定 　　1819右采面走向长320，工作而长90米，全部采完，实际采窄面积为： 　　S=L×B=28800(㎡) 　　1819右采面走向长260，工作面长100米，采面回采到停采线，留有20米的保护煤柱，实际采空面积为： 　　S=L X B=24000(㎡)??? s——采空面积，㎡；??? L——采面斜长，m；??? B——工作面长，m。 　　4．2平均采高(M) 　　通过两回采工作面回采时实际测得采高分别为： 　　1819左采面平均采高(M1)1.6m，1819右采面平均采高(M2)1.7m。 　　4．3? 采空最大冒落高度(Hm) 　　1、1819左采面最大冒落高度Hm1 　　 M1??? Hml? ——————————————（k-1）cosα????? =5.39(m) 　　2、1819右采面最大冒落高度Hm2。 　　M2??? Hm2? ——————————————（k-1）cosα??????=5.72(m) 　　Hm ——采空最大冒落高度，m，Hm1、Hm2分别表示1819左采面、1819右采面的采空最大冒落高度； 　　M——煤层厚度或采厚，m；K——岩石碎涨系数1.25～1.5，取1.3； a——煤(岩)层倾角，取80 　　4．4? 裂隙带高度(HL1) 　　1、1819左采面采空区裂隙带高度HL1，?　　 100 M1HL1————————————————1.6 M1+3.6??? =25.97(m)??? 计算中误差±5.6m。 　　2、1819右采面采空区裂隙带高度HL2： 　　100M2? HL2=—————————I6 M2+3.6。