20912采煤工作面涌水量增大報(bào)告講解(共10頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上20912工作面頂板周期來(lái)壓及涌水量增大分析報(bào)告一、20912綜采工作面慨況20912工作面在林華礦井二采區(qū)東翼，地面標(biāo)高+1210+1426,工作面埋深319m574m，有一條季節(jié)性河流位于工作面停采線(xiàn)以外，采煤工作面相對(duì)位置地形地貌為山地，無(wú)地表積水區(qū)。推進(jìn)方向?yàn)闇?zhǔn)，工作面臨近關(guān)系：西翼為二采區(qū)軌道上山；東翼為一采區(qū)運(yùn)輸上山；正北方向?yàn)?0916采面（已回采完畢）二、20912采面地質(zhì)慨況 1.地層由老到新敘述如下: 茅口組（P2m），區(qū)域厚57m-151m，井田內(nèi)鉆孔揭露最大厚度為83m，主要為淺灰色和灰白色，中厚至厚狀生物碎屑巖，含腕足類(lèi)、蜓類(lèi)、珊瑚類(lèi)等動(dòng)物化

2、石及少量火遂石結(jié)構(gòu)。龍?zhí)督M（P31）平均厚度106.13m，厚度變化不大。與下?tīng)蠲┛诮M呈假接觸。以灰色細(xì)沙巖、泥巖、粘土巖夾煤為主，局部有薄層泥灰?guī)r及灰?guī)r。長(zhǎng)興組（P2c）為灰、深灰色中厚厚層狀燧石灰?guī)r。厚33.2249.80m，平均為39.2m。長(zhǎng)興組與下伏龍?zhí)督M呈整合接觸。 夜郎組（T1y）由灰、深灰、紫灰、黃綠色泥巖、鈣質(zhì)泥巖、粉砂巖及灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r組成。富含腕足類(lèi)、雙殼類(lèi)、頭足類(lèi)化石。厚364448m。茅草鋪組（T1m）分布于井田東部，井田內(nèi)出露不全。主要由灰專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)巖、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖和角礫狀白云巖組成，含雙殼類(lèi)、頭足類(lèi)及腹足類(lèi)動(dòng)物化石。與下伏夜郎組呈整合接觸。厚40051

3、0m。2.20912采面內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況工作面回采至265m時(shí)，斷層面位于75#71#架，為逆斷層，落差1.7m，傾向73°，走向163°，傾角40°，與采面推進(jìn)方向斜交，夾角46°，影響采面推進(jìn)180m。受斷層影響斷層面附近煤層破碎，構(gòu)造煤發(fā)育；48#架75#架煤層裂隙發(fā)育，易片幫。3.水文地質(zhì)情況含水層、由淺至深（1）第四系充水層含少量孔隙水。（2）茅草鋪組巖溶裂隙水，含水層此層富水性極不均勻，局部地段巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，含巖溶管道水。（3）玉龍山段（T1y2）：巖溶裂隙含水層改層含較豐富的巖溶水，但富水性不均勻。（4）長(zhǎng)興組（P2c）巖溶裂隙含水層該層含巖

4、溶水，屬巖溶裂隙含水層長(zhǎng)興組灰?guī)r（P2c）含水層位于二疊系上統(tǒng)上段地層，厚度33.22m49.80m，平均厚度為39.40m。巖性為中厚層狀淺灰色紫深灰色亮晶生物灰?guī)r，生物碎石結(jié)構(gòu)，含少量黃鐵礦結(jié)核，局部含團(tuán)塊狀、透鏡狀、似層狀燧石結(jié)核。長(zhǎng)興組地層下伏地層為二疊系上統(tǒng)下段的龍?zhí)督M，與之呈整合接觸。該組地層厚度44m 110m，巖性為砂巖、頁(yè)巖互層，其內(nèi)產(chǎn)煤15層，其中井田內(nèi)可采煤層5層，而全區(qū)基本可采1層（9號(hào)煤層），大部可采煤層2層（4、5號(hào)煤層），局部可采煤層2層（13、15號(hào)煤層）。9號(hào)煤位于龍?zhí)督M的中部，層位穩(wěn)定。井田內(nèi)厚度最大的主要可采煤層，屬于中厚煤層，9號(hào)煤與上覆長(zhǎng)興灰?guī)r底界面的

5、平均距離為52.8m。下伏茅口組灰?guī)r含水層。茅口組為淺灰色至深灰色中厚至厚層層狀灰?guī)r，微晶至細(xì)晶結(jié)構(gòu)，局部夾生物碎屑灰?guī)r或泥灰?guī)r薄層，含少量燧石結(jié)核，產(chǎn)蜒科動(dòng)物化石?；?guī)r的溶洞、地下河強(qiáng)烈發(fā)育，地下河流量一般大于100l/s，泉流量一般20100 l/s，地下徑流模數(shù)為410 l/s.km2，鉆孔單位涌水量0.130.175 l/s·m，水化學(xué)類(lèi)型為HCO3-Ca型水，礦化度0.070.39g/l。茅口組灰?guī)r含水層和其下富含H2S的棲霞組灰?guī)r含水層（俗稱(chēng)臭灰?guī)r）之間沒(méi)有隔水層，具有統(tǒng)一的流場(chǎng)，水質(zhì)也很類(lèi)似，根據(jù)二采區(qū)的1605鉆孔，M9煤距離茅口灰?guī)r含水層52.2m。3、 井下各出（

6、涌）水點(diǎn)涌水量及采面積水區(qū)域 根據(jù)測(cè)量圖高程計(jì)算，20916采空區(qū)積水區(qū)主要在20916運(yùn)輸巷西翼，水流由20916運(yùn)輸巷西翼密閉排水口排除，部分由西軌大巷避難硐室處區(qū)段滲透流入西軌大巷排水溝。20912采面一部分水流入20916采空區(qū)，一部分流入20916風(fēng)巷底抽巷，在20916風(fēng)巷底抽巷東翼密閉往里大約28m區(qū)段積水，積水量大約220m3。 涌水量見(jiàn)附表：2015年10涌水量觀測(cè)記錄四、20912采面及20916采面回采情況20912采面于2015年2月21日開(kāi)始回采，采高3.2m-3.6m，平均采高3.4m，至今已采出煤量44萬(wàn)噸，頂板管理采用全部垮落法處理采空區(qū)，現(xiàn)階段回采面內(nèi)無(wú)影響回

7、采的地質(zhì)構(gòu)造。20916采面已回采完畢。五、20912工作面及20916采空區(qū)出水量增大分析1.水質(zhì)分析水質(zhì)的主要特點(diǎn)是水清且沒(méi)有沉淀物，沒(méi)有H2S氣味，出水過(guò)程中進(jìn)行了連續(xù)觀測(cè)，根據(jù)以往出水的特點(diǎn)，或附近煤礦的突水情況，長(zhǎng)興灰?guī)r水不含H2S氣體或H2S氣體含量很低，但也可能是涌水在采空區(qū)滯留時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致氣味變濃，因此水源可能是長(zhǎng)興組灰?guī)r含水層。根據(jù)20912采煤工作面頂板淋滴水現(xiàn)象現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，水質(zhì)渾濁，呈乳白色，乳白色原因是水中溶解了大量Ca離子，無(wú)刺激性氣味。20916采面出水水質(zhì)清澈，無(wú)刺激性氣味。2.出水量增大分析20912采面及20916采空區(qū)出水量呈上升趨勢(shì)，且流量上升速度有所增大。

8、從構(gòu)造力學(xué)角度來(lái)看，區(qū)域巖體受力會(huì)導(dǎo)致巖體發(fā)生變形，先期階段也就是采煤推進(jìn)階段發(fā)生彈性變形，之后連續(xù)發(fā)生塑性變形和斷裂變形，此三個(gè)變形階段是依次漸進(jìn)發(fā)生。塑性變形階段，巖體會(huì)產(chǎn)生大量的張節(jié)理和剪節(jié)理，形成大量導(dǎo)水通道將采空區(qū)與上伏含水層聯(lián)通。此期間導(dǎo)水通道管徑不大，導(dǎo)水通道的水具有很大的水頭壓力，由于流體對(duì)巖體節(jié)理面產(chǎn)生較大的壓力，加之區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的重新分布，導(dǎo)致巖體發(fā)生斷裂變形，導(dǎo)水通道管徑也隨之變大，致使上伏長(zhǎng)興灰?guī)r含水層中的水流入采空區(qū)的水流量增大，從而引起20916采空區(qū)及20916底抽巷東翼密閉處涌水量增大。20912采面使用沿空留巷施工工藝，20916采面和20912采面之間無(wú)煤柱支

9、撐，兩采空區(qū)巖層傾斜方向長(zhǎng)度達(dá)406m，走向方向長(zhǎng)約390m，塊體面積過(guò)大也有導(dǎo)致采面壓力增大的因素。20916采面及20912采面在回采時(shí)都揭露一斷夾塊，揭露時(shí)斷層帶無(wú)充水跡象，斷層屬于層間斷層，未切割上伏隔水層及含水層。由于塊體面積增大，致使采空區(qū)上覆巖體壓力增大，冒落裂隙帶高度也隨之增高，聯(lián)通長(zhǎng)興灰?guī)r含水層，由于斷層帶裂隙比較發(fā)育，斷層裂隙也很有可能成為管徑較大的導(dǎo)水通道。3.水源分析出水點(diǎn)的位置反應(yīng)了來(lái)水方向，出水點(diǎn)往往發(fā)育在最接近水源或接近突然通道的位置，因?yàn)榇颂幍淖枇ψ钚?。根?jù)相關(guān)資料，M9煤距下伏茅口組灰?guī)r52.2m，茅口灰?guī)r水頭壓力為4.49MPa（林華井田精查地質(zhì)報(bào)告中提出）

10、，龍?zhí)督M可視為隔水層，由安全水頭壓力公式計(jì)算，52m的隔水層可承受至少546MPa的水頭壓力。回采工作面回采時(shí)有兩條層間斷層，斷距1.7m，縱深切割不強(qiáng)烈，茅口灰?guī)r含水層水無(wú)涌入采空區(qū)條件。根據(jù)20912采面作業(yè)規(guī)程，采煤工作面冒落裂隙帶最大高度51.58m，而M9煤距上伏長(zhǎng)興組灰?guī)r平均距離52.8m，說(shuō)明此次出水極有可能為長(zhǎng)興組灰?guī)r中的巖溶裂隙水通過(guò)冒落裂隙帶的導(dǎo)水通道涌入工作面。地表河流流經(jīng)20916采面及20912采面地表相對(duì)位置，2015年10月23日實(shí)地勘測(cè)，流經(jīng)區(qū)域地表未受采面采動(dòng)影響，地表無(wú)巖層斷裂跡象，實(shí)測(cè)河水流量1300m3/h左右，河水渾濁成黑色，屬上游煤礦排污所致。頭道河

11、中的水不具備導(dǎo)入采面的條件，排除地表河流滲入采面的可能。6、 采區(qū)臨近礦井采面來(lái)壓調(diào)查情況 1.貴源5號(hào)井 采煤工作面長(zhǎng)240m，煤厚3.3m，綜采工藝，支架最大支撐力5200KN。采煤工作面回風(fēng)巷是上采面的運(yùn)巷（采用沿空留巷）采面工作面運(yùn)巷是施工的實(shí)體巷道。 2015年10月15日第一次來(lái)壓，機(jī)頭段26部支架被壓死，有2部支架的掩護(hù)梁被壓斷，刮板輸送機(jī)電機(jī)及減速箱的聯(lián)軸銷(xiāo)被壓斷。煤壁側(cè)頂板切頂，頂?shù)装逵兴疂B出。采用破頂板的方法進(jìn)行處理。處理完后回采4.2m，在10月24日中班22：00左右第二次來(lái)壓，正在處理過(guò)程中。 2.中心二號(hào)井 采煤工作面長(zhǎng)120m，煤厚1.8m，炮采工作面，工作面周?chē)?/p>

12、是采空區(qū)。 2015年6月至8月，工作面形成在推進(jìn)30m后礦壓顯現(xiàn)特別明顯，1.8m高的采面在半個(gè)小時(shí)時(shí)間內(nèi)被壓到只有0.5至0.8米高。根本無(wú)法正常生產(chǎn)，在8月份重新開(kāi)切眼后，采面推進(jìn)恢復(fù)正常。 3.騰龍煤礦礦壓采煤工作面長(zhǎng)240m，煤厚1.5至1.7m（由于斷層影響煤層變?。?，支架最大支撐力5000KN（端頭支架6000KN），采煤工作面周?chē)遣煽諈^(qū)。10月25日夜班，由于采面周期來(lái)壓，采面瓦斯突然增高，在停產(chǎn)16個(gè)小時(shí)后，瓦斯才恢復(fù)正常。工作面上下順槽壓力大。頂板比較破碎，煤壁前方?jīng)]有切頂。七、地震 據(jù)中國(guó)地震臺(tái)提供的地震資料，2015年10月13日03時(shí)18分44秒，金沙境內(nèi)發(fā)生3.1

13、級(jí)有感地震，震源坐標(biāo)北緯27.5°，東經(jīng)106.2°，震源深度6千米。 貴州省地質(zhì)構(gòu)造圖及相關(guān)地質(zhì)資料表明，井田區(qū)域位于畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)內(nèi)，屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)降板塊內(nèi)，處于四級(jí)構(gòu)造單元內(nèi)。八、頂板周期來(lái)壓及涌水量增大因素及結(jié)論 1.采煤工作面來(lái)水水源為長(zhǎng)興組灰?guī)r含水層。 2.采煤工作面推進(jìn)后，采空區(qū)上覆巖體發(fā)生斷裂變形，先期來(lái)壓時(shí)（巖體塑性變形階段）產(chǎn)生的大量張節(jié)理和剪節(jié)理發(fā)生斷裂，致使導(dǎo)水通道變大，加之水頭壓力因素，從而引起含水層中的水大量涌入采空區(qū)致使采空區(qū)出水量增大，預(yù)計(jì)后期涌水量會(huì)呈衰減趨勢(shì)。 3.現(xiàn)采面已經(jīng)過(guò)完斷層，由于采空區(qū)面積跨度過(guò)大，導(dǎo)致冒落裂隙帶高度增

14、大，斷層破碎帶成為管徑較大的導(dǎo)水通道，成為采面涌水量增大的原因之一。 4.根據(jù)地質(zhì)資料，長(zhǎng)興灰?guī)r上伏巖層為三疊系夜郎組巖層，其中玉龍山段為一含水層，雖與長(zhǎng)興灰?guī)r之間由沙堡灣組隔水層相隔，很有可能因?qū)娱g構(gòu)造產(chǎn)生導(dǎo)水通道將其聯(lián)通，加之此地層發(fā)育有斜層理，使得玉龍山段含水層巖層中的水有可能補(bǔ)充至長(zhǎng)興灰?guī)r含水層，預(yù)計(jì)大氣降水時(shí)可能導(dǎo)致采空區(qū)涌水量會(huì)有所增大。 5.根據(jù)采區(qū)周邊礦井工作面來(lái)壓情況調(diào)查，臨近采區(qū)周邊各礦井采面推進(jìn)過(guò)程中幾乎在同一時(shí)間段內(nèi)采面周期來(lái)壓顯著增大。由于近期發(fā)生3.1級(jí)地震，構(gòu)造板塊長(zhǎng)期積聚的應(yīng)變能得到釋放，區(qū)域構(gòu)造板塊急需尋求板塊內(nèi)部地應(yīng)力處于均衡狀態(tài)。加之新化井田區(qū)域內(nèi)礦井多，

15、采空區(qū)多，采空區(qū)面積大，區(qū)域構(gòu)造板塊內(nèi)地應(yīng)力重新分布，導(dǎo)致井田區(qū)域內(nèi)多個(gè)回采工作面在回采過(guò)程中，采空區(qū)上覆巖體（整體上為剛性塊體）需要釋放應(yīng)變能以維持塊體均衡，從而導(dǎo)致采空區(qū)大面積發(fā)生斷裂變形使得周期來(lái)壓異常增大，附近礦井回采工作面及我礦20912回采面發(fā)生液壓支架壓死現(xiàn)象。九、治水方案 在運(yùn)輸巷安設(shè)排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)如下： （1）在20912運(yùn)輸巷低凹處（438m）做蓄水池，設(shè)11KW潛水泵一臺(tái)經(jīng)排水管20912運(yùn)輸巷排水管路（三寸）二采區(qū)軌道上山水溝（400mm×400mm）西軌大巷水溝（400mm×400mm）+800軌道石門(mén)水溝（400mm×400mm）一

16、采區(qū)井底水倉(cāng)。（2）20912工作面前期排水路線(xiàn)為：20912工作面20916底抽聯(lián)絡(luò)巷20916底抽巷二采區(qū)邊界上山+800水平（東翼）軌道大巷水溝+800軌道石門(mén)水溝一采區(qū)井底水倉(cāng)。（3） 在運(yùn)輸巷利用臨時(shí)水溝將水排到蓄水池，在蓄水池處安裝一臺(tái)11KW潛水泵，額定排水能力為50m3/h ,備用一臺(tái)風(fēng)泵，工作面涌水通過(guò)運(yùn)輸巷臨時(shí)水溝排到蓄水池里，使用水泵鏈接三寸軟管接到二采區(qū)軌道上山水溝，排水線(xiàn)路：運(yùn)輸巷臨時(shí)水溝 運(yùn)輸巷蓄水池（438m）處水泵排水管二采區(qū)軌道上山水溝西軌大巷水溝+800軌道石門(mén)水溝一采區(qū)井底水倉(cāng)地面。十、下一步工作建議1.防治水措施（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采空區(qū)涌水量趨勢(shì)，直至涌水量

17、成降低趨勢(shì)為止；（2）在二采區(qū)東翼邊界上山（一采區(qū)運(yùn)輸上山）開(kāi)挖排水溝排水，避免因水流沖刷致使巷道底板被嚴(yán)重破壞。（3）堅(jiān)持有疑必探，先治后采的制度。由于礦井多處存在著隱伏斷裂，在今后各開(kāi)拓準(zhǔn)備巷道施工階段切實(shí)做好地質(zhì)資料及水文地質(zhì)資料的收集整理，為今后地測(cè)防治水提供可靠論證資料。（4）嚴(yán)格地執(zhí)行水文地質(zhì)隱患排查和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度。對(duì)井下水流量突然增大，要及時(shí)匯報(bào)礦領(lǐng)導(dǎo)及防治水小組組長(zhǎng)，及時(shí)分析并采取相關(guān)措施。現(xiàn)階段要每班有防治水小組成員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采空區(qū)個(gè)出水點(diǎn)出水情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)匯報(bào)并現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度相關(guān)人員進(jìn)行抽排水處理。（5）建議對(duì)井下主要軌道大巷排水溝進(jìn)行清淤，保證排水溝斷面能滿(mǎn)足排水需求，避免水量增大溢出溝外影響文明標(biāo)準(zhǔn)化。2.周期來(lái)壓管理措施（1