XXX煤矿5号煤层带压开采可行性研究及防治水对策.docVIP

XXX煤矿5号煤层带压开采可行性研究及防治水对策摘要：本文通过对XXX煤矿矿井地质报告、水文地质勘探报告中钻孔数据及相关资料进行统计，绘制出5号煤层突水系数分区图，通过综合分析对5号煤层带压开采可行性进行客观评价，并提出矿井在生产建设过程中的防治水对策，为矿井防治水工作提供重要参考资料。 关键字：煤矿 带压开采 可行性分析 防治水对策 一、井田水文地质概况 本矿井田属黄河流域汾河水系，位于下静游泉岩溶水系统的补给径流区，井田内无常年性流水河流，没有大型地表水库。井田主要构造形态基本上为一伴有宽缓波状褶皱的向西倾向的单斜构造。煤系围岩含水层为砂岩裂隙水含水岩组和层间岩溶裂隙水含水岩组，而下伏奥陶系中统马家沟组石灰岩岩溶含水岩组埋藏较深，静水位标高1463-1467m标高左右，煤层开采受岩溶水突水的威胁。 二、5#煤层突水系数分区 通过对井田内地质钻孔水文钻孔数据进行统计分析，采用内插法确定5#煤层底板隔水层厚度（M），结合底板隔水层承受的水头压力（P）进行计算，可以绘制出5#煤层突水系数分区图。 三、5号煤层带压开采可行性分析 图中可以明显看出，对于5号煤层，井田西部随着煤层埋深的增加，带压程度逐渐加大，隔水层厚度薄弱点的分布位于井田西部。通过钻孔ZK5、ZK6俩孔揭露，西部推断存在断裂构造，落差约为30m左右，断裂构造带范围内，隔水岩组厚度大大减少，有效隔水岩层厚度不足以抵消底板破坏带深度，阻抗奥陶系岩溶高压水的能力降低，奥灰水通过底板扰动产生的裂隙带突入矿井的几率增大，因此井田西部带压开采发生奥灰突水的几率将大大增加，在现有开采技术条件下，实现带压开采利用的可能性不大，即煤层956m标高以深的区域存在奥灰水突水的危险性。 井田的先期采区位于井田的中东部，标高范围约为1400-1060m；依据突水系数分区，煤层底板等高线956m标高以深的突水系数大于0.10 MPa/m ，属于划定的带压开采危险区；5号煤层的底板采动破坏带深度值为12.10-15.52m，平均值为13.81m，不同水头压力下安全隔水层有效厚度分别约为17.06-28.52m、16.05-23.74m、15.40-20.76m（扰动带厚度+安全隔水层厚度），有效隔水层厚度小于安全隔水层厚度的地段或薄弱点均位于井田设计采区的西部边界外或边界的附近，因此矿井采掘在采区的西部应特别加强防范；井田范围内在1400-1060m标高范围内，未发现大断裂构造，因此设计采区范围内，5号煤层基本能够实现带压安全开采。 四、矿井防治水对策 矿井防治水必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，并结合矿井或采区的具体水文地质条件，选用一种或几种方法进行综合治理。 1、有针对性地进行矿井水文地质调查和观测工作，详细查明矿井充水的因素，分析研究地下水的赋存情况。对井下出水及时进行水质化验，建立动态观测与监测系统，井田范围内开展针对奥灰水的长期观测，以定量评价奥灰岩溶水提供基础资料。 2、加强对煤层底板隔水层的勘探、研究工作。 3、加强对断断裂构造、陷落柱充水性、导水性的探测，不断引进各种先进的物探、化探、钻探设备及技术。 4、加强汾源矿奥灰水的监测工作，查清奥灰各含水层厚度、水位、水量及水质等情况。特别是峰峰组及上马家沟组含水层厚度、水量及奥灰水与其它含水层之间的水力联系，及其断层、陷落柱的导水情况，进一步核实汾源矿井水文地质条件，为矿井防治水工作提供依据。 5、逐步建立完善水质分析数据库及水害模型，保证遇涌水现象时能尽快分析涌水水源。由汾源煤矿历次勘查施工的水文孔抽水试验水质化验资料知，煤系地层太原组围岩含水岩层主要为HCO3—Ca、SO4·HCO3—Ca·Mg、HCO3·CL—K+Na·Ca、HCO3—K+Na、HCO3·SO4—Ca型水，矿化度为111-815 g/l，总硬度为48.58-528.86 mg/l，PH值为7.44-8.5，Ca2++Mg2+含量为0.96-10.56mol/L；，而奥灰岩溶水水质一般为HCO3—Ca·K+Na、HCO3·SO4—Ca·Mg、HCO3—Ca·Mg型水，矿化度为239-386 g/l，总硬度为160.13-263.15 mg/l，PH值为7.98-8.1，Ca2++Mg2+含量为3.19-4.5mol/L；，两者水质类型具有明显不同。以后的矿井生产活动中，要制定并实施矿井矿坑水的检测制度，及时分析矿坑水质的变化情况，做好井下的采样工作，特别是涌水异常时，分不同时段采取水样进行全分析化验，以便与水质分析数据库模型对比，这项工作简便易行，效果明显，是矿井防治水工作重要一环。 1