采空區(qū)冒落帶、裂隙帶高度確定

1、大方縣龍山煤礦采空區(qū)冒落帶、裂隙帶高度確定礦長：李發(fā)中工程師：趙鳳龍二O一二年三月龍山煤礦采空區(qū)冒落帶、裂隙帶高度確定_、礦井概況龍山煤礦位于貴州省畢節(jié)市大方縣縣城北東，距大方縣城直 距34.5 km，公路距離約50 km。地理坐標：東經1055144 1055236,北緯271957272045。行政區(qū)劃屬大方縣 星宿鄉(xiāng)。礦山向南3.0km與326國道相接，向北35 km經大山、 長石與大納公路大方-四川納溪相接，屬新場向斜西翼北端， 區(qū)內總體地勢為東南高北西低。區(qū)內最高點位于礦區(qū)東南部一山 頭，海拔+2098.5m，最低點位于礦區(qū)西北部一洼地，海拔 + 1759.6m，最大相對高差338.

2、9m。2萬噸。設計三層煤聯(lián)合開采，斜井開拓，壁式采煤，全部垮落法管理頂板。礦井設計生產 能力為15萬噸/年，服務年限為8.2年。二礦井水文地質1.地層礦區(qū)及其附近出露的地層有下三疊統(tǒng)夜郎組y，上二疊 統(tǒng)長興組P3c和龍?zhí)督MP3l，中統(tǒng)茅口組P2m，第四系 零星分布。龍?zhí)督M是該區(qū)的含煤地層?，F(xiàn)由新到老簡述如下：1、第四系Q主要為殘積、坡積、沖積物等，零星分布于地勢低洼處，不 整合于礦區(qū)內各地層外表，主要覆蓋含煤地層，厚0 10m。2、下三疊統(tǒng)夜郎組T1y:根據(jù)巖性變化情況由上至下 分三段：九級灘段TJ3、玉龍山段丁必2、沙堡灣段丁必11）九級灘段田3主要由灰紫色、紫色、暗紫色粉砂巖、泥質粉砂巖、

3、粉砂質 泥巖組成，局部夾薄層狀泥質灰?guī)r、灰?guī)r，含瓣鰓類等動物化石 產王氏克氏蛤、格氏克氏蛤、弱海扇等動物化石。礦區(qū)內地 層出露不全，出露厚度大于200m。分布于礦區(qū)中、東部地區(qū)。2玉龍山段丁必2淺灰灰色，中-厚層灰?guī)r，晶?；蚰嗑ЫY構，頂部含鮞粒， 向下泥質增加，下部常為泥質灰?guī)r，全層夾泥巖，具鋸齒狀、箱 狀縫合線構造，產同心克氏蛤等化石，地層厚度180 250m左 右。分布于礦區(qū)中西部地區(qū)。3）沙堡灣段TJ1深灰色，風化后多為黃灰、紫灰色，薄層狀粉砂質泥巖、泥 質粉砂巖，具水平紋理，夾薄層狀泥質灰?guī)r，近頂及近底常夾薄 層黃綠色蒙脫石泥巖，產舌形貝、蚌形蛤、蛇菊石等化石。地層 厚1023m。分布

4、于礦區(qū)西部。3、上二疊統(tǒng)長興組P3c：淺灰-深灰色，中-厚層灰?guī)r， 晶粒結構，含黑色燧石團塊，上部具鮞粒結構，中部含泥質，常 為泥質灰?guī)r夾鈣質粉、細砂巖，中上部偶夾薄層炭質泥巖。產蜓 科、蕉葉貝及瓣鰓類等化石。厚2535m,平均厚30m。分布 于礦區(qū)西部。4、上二疊統(tǒng)龍?zhí)督MP31為礦區(qū)內主要含煤地層，厚度 112 151m，平均厚度 118m。系一海陸交互相沉積為主的含煤建造。主要由灰、深灰 色，薄中厚層狀粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖及煤層組成，上部 為深灰色巖屑粉砂巖、細砂巖、鈣質泥巖、灰?guī)r、泥質灰?guī)r及煤 層，含煤23層，其中M18煤層全區(qū)穩(wěn)定可采；中部巖性為 泥質粉砂巖、細砂巖、粉砂巖夾粘土巖

5、、炭質泥巖及煤層，砂巖 膠結物中菱鐵質含量較上部有所增加，含煤或煤線9-12層，其 中M51為較穩(wěn)定可采煤層；下部為泥質粉砂巖夾細砂巖、粉砂 巖、粘土巖、炭質泥巖及煤層，其中M73為較穩(wěn)定可采煤層， 底部為含黃鐵礦粘土巖，其中砂巖膠結物以菱鐵質為主，形成菱 鐵質砂巖。分布于礦區(qū)西部邊界。5、中統(tǒng)茅口組P2m：淺灰-深灰色，厚層-塊狀灰?guī)r， 隱晶-微晶結構，上部含少量燧石團塊，頂部層面凸凹不平，產 蜓科、珊瑚等化石。礦區(qū)出露厚度大于100m。分布于礦區(qū)西部邊界。含水巖組水文地質特征根據(jù)礦區(qū)出露地層的水文地質特征，區(qū)內地層含水巖組為碳 酸鹽巖類巖溶裂隙水、碳酸鹽巖類巖溶裂隙水夾碎屑巖類基巖裂 隙水

6、和碎屑巖類基巖裂隙水，其特征如下：1下三疊統(tǒng)夜郎組九級灘段T1y3主要由粉砂巖、泥 質粉砂巖、粉砂質泥巖，局部夾薄層狀泥質灰?guī)r和灰?guī)r組成，出 露厚度大于200m ；下三疊統(tǒng)夜郎組沙堡灣段y1主要由粉 砂質泥巖、泥質粉砂巖，夾薄層狀泥質灰?guī)r，近頂及近底常夾薄 層黃綠色蒙脫石泥巖，厚1023m;上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(Pl)巖 3性主要由粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖及煤層組成厚112 151m。 上述地層為碎屑巖類基巖裂隙水含水貧乏，弱含水巖組。2上二疊統(tǒng)長興組P3c：主要為中-厚層灰?guī)r，含黑色 燧石團塊，中部常為泥質灰?guī)r夾鈣質粉、細砂巖，中上部偶夾薄 層炭質泥巖。為碳酸鹽巖類巖溶裂隙水夾碎屑巖類基巖裂隙水，

7、 富水性中等。3下三疊統(tǒng)夜郎組玉龍山段T主要為中-厚層灰?guī)r， 下部常為泥質灰?guī)r，厚180250m ;中統(tǒng)茅口組P2m主要 為厚層-塊狀灰?guī)r，厚度大于100m。上述地層為碳酸鹽巖類巖 溶水，富水性強。礦井最上的M18煤層頂板粉砂巖為相對隔水，最下的M73 煤層底板與含水巖層P2m相距10m，底板為泥巖為相對隔水， 且礦井所采煤層的開采標高全部位于最低侵蝕基準面標高 +845.6m，該礦開采深度+1450m+1850m，礦界范圍內煤 層最低開采標高為+ 1450m。煤層均位于當?shù)刈畹颓治g基準面標 高以上。本礦井水文地質條件是以大氣降水為主要補給來源的裂隙 充水礦床，水文地質條件中等。礦區(qū)位于百納向

8、斜西翼，區(qū)內為一單斜構造，地層總體傾向 南東，傾角1020。淺部地層傾角相對較陡一般地15-20， 往深部地層逐漸變緩,減少到10左右。礦內斷層不發(fā)育，地表未 發(fā)現(xiàn)大的斷層，但在礦井內發(fā)現(xiàn)2條隱伏小斷層。地質構造復雜 程度定為簡單型。1含煤性礦區(qū)含煤地層為龍?zhí)督MP3i，總厚約1121515m，含煤2230層，煤層總厚約5.35m，含煤系數(shù)4.18%。2可米及局部可米煤層礦區(qū)范圍內可采煤層3層，煤層編號從上往下依次為M18、 M51、M73，M18、M51、M73 煤層容重。1M18煤層：位于龍?zhí)督M上部，煤層較穩(wěn)定，為礦區(qū)主要 可采煤層，上距長興組底界15 21m，平均18m，煤層厚度 1.20

9、1.41m，平均1.31m，全區(qū)可采，屬較穩(wěn)定煤層。煤層結 構簡單，無夾矸，顏色灰黑色、條帶狀結構，似金屬光澤，貝殼 狀斷口，半光亮-光量型。2M51煤層：位于龍?zhí)督M中部，上距M18煤層約40m , 下距含煤地層底約55m，煤層厚度1.501.80m，平均1.70m , 全區(qū)可采，屬較穩(wěn)定煤層。煤層結構簡單，煤層中上部常有一層 夾矸，夾矸厚0.04 0.6m，煤層上分層厚度約0.30 0.60m , 下分層煤層厚度約1.00 1.20mo3M73煤層：位于龍?zhí)督M底部，上距M51煤層約45m , 下距含煤地層底約10m，煤層厚度0.901.20m，平均1.05m , 全區(qū)可采，屬較穩(wěn)定煤層。M7

10、3煤層下距二疊系中統(tǒng)茅口組頂 界約10m?？刹擅簩禹?shù)装鍘r性龍?zhí)督M含煤地層為一套泥巖、煤層至細粒碎屑巖組成,M18 煤層位于龍?zhí)督MP3l上部，頂板為層狀粉砂巖、泥巖，底板 為泥巖、粉砂巖；M51煤層位于龍?zhí)督MP3l中部，上距M18 煤層約2140m左右，頂板均為粉砂巖，底板均為深灰色薄層 狀炭質泥巖；M73煤層位于龍?zhí)督MP3l底部，上距M51煤 層約45m左右，下距含煤地層底約10m，頂板均為泥質粉砂巖， 底板為灰色鋁土質泥巖。M18煤層頂板巖性堅硬程度較軟弱，M51煤層、M73煤 層頂板巖性堅硬程度中硬?？刹擅簩涌臻g位置及其頂?shù)装逄卣骱啽硇?號含煤地層煤層編號煤層平均厚度m煤層間距m穩(wěn)定性頂

11、底板巖性頂板底板1龍?zhí)?組M18穩(wěn)定粉砂巖泥巖21-402M51穩(wěn)定粉砂巖炭質泥巖453M73穩(wěn)定泥質粉砂巖鋁土質泥巖距煤系底界約10煤巖層柱狀圖三采空區(qū)冒落帶,裂隙帶高度確定方法_采空區(qū)冒落帶高度確定 采空區(qū)冒落帶高度根據(jù)煤層頂板巖石堅硬程度和采高確定，般為采高的35倍。M18煤層頂板巖性堅硬程度較軟弱，根據(jù)本礦井2008年 采面采空區(qū)的實際冒落高度數(shù)據(jù)顯示為47m之間。西部M18 煤層開采厚度為0.81.1m，冒落高度數(shù)據(jù)顯示為45m ；東 部M18開采煤層厚度為1.11.4m，冒落高度數(shù)據(jù)顯示為57m。即M18煤層采空區(qū)冒落帶高度按采高的5倍計算。M51煤層、M73煤層頂板巖性堅硬程度中

12、硬，礦井沒有經 驗數(shù)據(jù)，由于頂板巖性堅硬程度中硬，其采空區(qū)冒落帶高度暫按 采高的4倍計算。采空區(qū)裂隙帶高度確定方法1、采空區(qū)裂隙帶高度根據(jù)煤層頂板巖石堅硬程度和采高確 定時，一般為采高的8倍左右。2、模糊推理方法采用以下計算公式：堅硬巖層： TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark21 o Current Document H導= 3C)J)m +1。(m)中硬巖層： HYPERLINK l bookmark24 o Current Document Hs = 2 oj 乏 M +10(hi)較軟弱巖層：H導+ 5(m)式中：H為導水裂隙帶高度；M為煤層開采高度。、

13、2012年度開采地點裂隙帶高度及導水性分析一1181采空區(qū)采高1.4m裂隙帶高度:1、按采高的10倍計算：x10 = 14m ;2、按模糊推理方法公式計算：H導= 1。知+ 5(m)= 10 x + 5 = 16.8m ;導水性分析：取導水裂隙帶高度為16.8m ,即1181采面采空區(qū)上部16.8m范圍內的裂隙帶具有導水性。二1511采空區(qū)采高2.1m裂隙帶高度：1、按采高的10倍計算：x10 = 21m ;2、按模糊推理方法公式計算：= 2 CJSm +10(m)= 20 x + 10 = 39m ;導水性分析：取導水裂隙帶高度為39m，即1511采面采空區(qū)上部39m范圍內的裂隙帶具有導水性

14、。五、裂隙帶導水危害分析及治理措施(一)開采地點裂隙帶導水危害分析1、1181工作面位于井田中上部，開采M18煤層，走向長 度150m，傾斜長度105m。井下標高1681m 1697m，地表 標高1950m - 2000m ,距地表最小垂深253米。上部無可采煤 層，下部M51和M73均未開采。上翼30m(+1702)以上M18煤層已采空，下翼未開采。M18煤層頂板粉砂巖為相對隔水，且1181工作面導水裂 隙帶高度為16.8m，小于M18煤層距上部弱含水層長興組底界 18m的垂高，距地表最小垂深253米，所以1181采空區(qū)對地 表無影響，采空區(qū)裂隙帶不導水，對礦井沒有導水威脅。本礦井 2008

15、年的開采經驗也證實M18煤層采空區(qū)裂隙帶對上部的弱 含水層不具備導水條件。1181工作面上翼30m(+1702)以上M18煤層采空區(qū)存有 少量積水，會沿采空區(qū)裂隙帶逐漸滲入1181工作面采空區(qū)，增 加采空區(qū)管理難度，但不會造成突水事故。2、1511工作面位于井田上部，開采M51煤層，走向長度 340m，傾斜長度80m。井下最高標高1772m，地表最低標高 1822m，距地表最小垂深50米。上部M18煤層已采空，下部 M73未開采。上翼距M51煤層露頭50-70m，下翼M51煤層 未開采。M51煤層上距M18煤層約2140m，1511工作面距上 部M18煤層采空區(qū)為21m，且1511工作面導水裂隙帶高度為 39m，大于距上部M18煤層采空區(qū)21m的垂高，因此1511 采空區(qū)裂隙帶具有導通其上部M18煤層采空區(qū)水的威脅。1511工作面距地表最小垂深50米，距M51煤層露頭 50-70m，雨季大氣降水水源會滲入1511采空區(qū)彎曲帶，然后 沿采空區(qū)裂隙帶導入井下，對礦井形成導入地表水的威脅。根據(jù)分析，1511工作面回采期間和回采后應重點防范其上 部M18煤層采空區(qū)積水和雨季大氣降水沿裂隙帶導入而造成的 水災事故。（一）需采取的治理措施采掘過程中嚴格水害預測預報制度，經常觀察、查看淋水 狀況，發(fā)現(xiàn)異?；蛄芩龃蠹皶r停產撤人、及時匯報，采取措施 進行