一、工作面概況
  1、地形地貌
  本區(qū)域?qū)冱S河中游黃土高原地帶,受..." />
您好!歡迎來(lái)到煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng)!

三采4#皮帶巷延伸面掘進(jìn)地質(zhì)說(shuō)明書

作者:煤礦安全網(wǎng) 2014-02-28 20:07 來(lái)源:煤礦安全網(wǎng)

  三采4#皮帶巷延伸面掘進(jìn)地質(zhì)說(shuō)明書

  一、工作面概況

  1、地形地貌

  本區(qū)域?qū)冱S河中游黃土高原地帶,受三川河河谷的控制,大溝谷谷底一般寬十幾米,最寬100m左右。三采4#皮帶巷延伸段地面標(biāo)高為943—1076米,相對(duì)高差不大。

  地貌類型屬梁狀黃土丘陵,地形復(fù)雜,地面切割劇烈,溝谷縱橫,新生界黃土廣為覆蓋,黃土丘陵延綿起伏,常見(jiàn)有黃土陡崖、黃土峭壁,地面內(nèi)溝谷縱橫,黃土殘存于山坡及山頂,植被較少。沖溝多呈“V”字型,溝谷兩側(cè)及谷底基巖零星裸露。

  2、工作面地表及井下位置

  三采4#皮帶巷延伸段位于三采區(qū)南部,底板標(biāo)高為447—531米,地面標(biāo)高為943—1076米,相對(duì)高差不大。西部為中嵋芝村,東南部為曹家崖底村。井下位置及四鄰采掘情況:工作面上部為三采3#皮帶巷、3#軌道巷、3#回風(fēng)巷,該工作面沿山西組4#煤層掘進(jìn)。

  二、水文地質(zhì)條件

  1、地面水文地質(zhì)情況

  三采4#皮帶巷延伸面位于三采區(qū)南部,底板標(biāo)高為447—531米,地面標(biāo)高為943—1076米,相對(duì)高差不大,西部為中嵋芝村,東南部為曹家崖底村;地形切割強(qiáng)烈,沖溝密集而窄,河床有基巖出露,植被少,水土流失嚴(yán)重,地表分布有季節(jié)性河流。根據(jù)采掘區(qū)域的地表調(diào)查,沒(méi)有明顯發(fā)現(xiàn)地表積水及滲露點(diǎn),不會(huì)對(duì)掘進(jìn)工作造成影響。

  2、井下水文地質(zhì)情況

  對(duì)三采4#皮帶巷延伸的水文地質(zhì)資料進(jìn)行分析,在三采4#皮帶巷延伸掘進(jìn)時(shí)主要受到的水患威脅有(1)、頂板砂巖裂隙水(2)、構(gòu)造導(dǎo)水(3)、底板承壓巖溶裂隙水。

  (1)、頂板砂巖裂隙水:4#煤層頂板砂質(zhì)泥巖含水層,主要為二疊系砂巖(K4-K8)裂隙含水層富水性較弱,對(duì)掘進(jìn)基本無(wú)影響,主要表現(xiàn)為微量的頂板淋頭水。

  (2)、構(gòu)造導(dǎo)水:在掘進(jìn)過(guò)程中,有可能揭露斷層及其它導(dǎo)水構(gòu)造,掘進(jìn)過(guò)程中一定要提前做超前探測(cè),消除水害隱患。

  (3)、承壓巖溶裂隙水:主要為太原組灰?guī)r水和奧陶系灰?guī)r水。

  1)、石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層

  太原組灰?guī)r含水層是該區(qū)域的間接含水層,該區(qū)內(nèi)水位標(biāo)高約為820米,主要含水層為L(zhǎng)1~L5薄層石灰?guī)r,單層厚度2~10m,累計(jì)平均厚度21.8m,占整個(gè)太原組厚度的27%左右,屬于灰?guī)r聚集區(qū)。

  在從抽水試驗(yàn)的結(jié)果:出水量一般較小,富水性弱—極弱,水位標(biāo)高+783.61~+830.532m,抽水水位降深36.41~225.61m,抽水量0.058~0.361L/S,單位涌水量0.000066~0.0017L/S·M,滲透系數(shù)0.0028~0.0278m/d。水質(zhì)類型以HCO3·SO4—Na·Ca型為主,礦化度大于1g/L。從太灰含水層的各項(xiàng)水文地質(zhì)參數(shù)及鉆進(jìn)過(guò)程中漿液消耗量、巖芯空隙率等可以看出,太原組灰?guī)r含水層富水性差,徑流不通暢地下水交替及循環(huán)條件緩滯。

  根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》,太灰水突水系數(shù)在底板受構(gòu)造破壞塊段一般不大于0.06Mpa/m,正常塊段不大于0.1Mpa/m。即:

  Tmin=P/M=3.17/27=0.117MPa/m;

  Tmax=P/M=3.97/27=0.147MPa/m;

  式中:T—突水系數(shù);

  P—煤層承受的水壓,最小取3.17MPa、最大取3.97MPa(該區(qū)太灰水位820m,工作面底板標(biāo)高450-530m);

  M—底板隔水厚度,取27米。(注:以上數(shù)據(jù)參照HX12號(hào)鉆孔資料)

  綜上所述:0.117MPa/m≤T≤0.147MPa/m

  經(jīng)過(guò)計(jì)算得出,該區(qū)域太灰水的突水系數(shù)T值均大于《煤礦防治水規(guī)定》中的臨界值0.1MPa/m,所以,開(kāi)采4#煤層時(shí),可能會(huì)發(fā)生底板突水現(xiàn)象。故本工作面在掘進(jìn)前和掘進(jìn)過(guò)程中一定要進(jìn)行太灰水疏放工作。

  2)奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層

 ?、賷W陶系中統(tǒng)峰峰組含水層

  奧灰峰峰組頂板埋深一般在350~750m左右,該組地層厚度138m左右,含水層主要為二段(O2f2)灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r為主,其次為一段(O2f1)石膏巖中所夾薄層灰?guī)r,厚度一般為20~30m,局部可達(dá)40~50m。

  奧灰峰峰組富水性差,且分布不均勻。從北部、東北部向南隨著巖層埋藏深度的增加,富水性變差。水位標(biāo)高為+795.39~809.49m,單位涌水量為0.000223~0.016L/S·M,參透系數(shù)為0.00048~0.017m/d,由這些參數(shù)可以看出,峰峰組整體富水性差,且分布不均勻,根據(jù)其巖性及溶隙發(fā)育程度、鉆孔涌水量、單位涌水量分析,可以將峰峰組視為隔水層。

 ?、趭W陶系中統(tǒng)上馬家溝組含水層

  上馬家溝組總厚253m左右,含水層厚度大、分布廣,巖溶發(fā)育,為區(qū)域最主要的含水層。在裸露區(qū)和淺埋區(qū),富水性強(qiáng),單位涌水量為2.7~29.31L/s·m;中深埋區(qū)含水層巖溶仍然較發(fā)育,富水性較強(qiáng),單位涌水量為0.11~0.561L/s·m;在深埋區(qū)的局部地段,巖溶依然較發(fā)育,一些地段則不發(fā)育,表現(xiàn)了巖溶發(fā)育程度和富水性的不均一性,水質(zhì)類型為HCO3·SO4-Ca·Mg。

  通過(guò)物探方法探測(cè)奧灰富水性分布,可以看出,巖溶發(fā)育區(qū)多呈條帶狀和塊狀分布,整體看巖溶發(fā)育區(qū)連通性較好,且?guī)r溶發(fā)育區(qū)面積比較大,說(shuō)明測(cè)區(qū)內(nèi)奧灰(上馬家溝組)巖溶發(fā)育較強(qiáng),富水性較好。但依然存在富水性不均勻。

  奧陶系灰?guī)r含水層是重要的含水層,該區(qū)內(nèi)奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙水水位標(biāo)高806米左右,4#煤層底板標(biāo)高447—531米,所承受的水壓為4.12—4.92Pa。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》計(jì)算突水系數(shù):

  Tmin=P/M=4.12/136=0.03MPa/m;

  Tmax=P/M=4.92/136=0.036MPa/m;

  式中:T—突水系數(shù);

  P—煤層承受的水壓,最小取4.12MPa、最大取4.92MPa;(該區(qū)奧灰水位806m,工作面底板標(biāo)高447-531m)

  M—底板隔水層厚度,取136米。(注:以上數(shù)據(jù)參照H12號(hào)鉆孔資料)

  綜上所述:0.03MPa/m≤T≤0.036MPa/m;

  據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,該區(qū)域奧灰水的突水系數(shù)T值小于《煤礦防治水規(guī)定》中的臨界值0.1MPa/m,因此在正常塊段掘進(jìn)時(shí)不會(huì)受到奧灰水突出的威脅,但在斷層、陷落柱等地層薄弱地帶,也可能會(huì)造成突水事故的發(fā)生,因此在掘進(jìn)過(guò)程中,必須嚴(yán)格執(zhí)行“有掘必探”的原則。

  三、開(kāi)采技術(shù)條件

  1、煤層情況

  本工作面在山西組4#煤層中掘進(jìn),地質(zhì)構(gòu)造基本呈一走向NW-SE的單斜構(gòu)造,傾向SW,傾角-3°—— -6°,平均傾角-5°。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。根據(jù)鉆探資料分析,本工作面開(kāi)口——140米附近為4#上、4#煤層合并區(qū),煤厚1.75——2.45米;分叉區(qū)4#上煤厚0.3——0.68米,4#煤厚1.4——1.85米,層間距3——6米。

  4#上煤層特征表

 

煤層號(hào)

煤層厚度(m)

結(jié)構(gòu)

(夾矸數(shù))

穩(wěn)定性

可采指數(shù)

變異系數(shù)

煤層傾角(度)

頂?shù)装鍘r性

頂板

底板

4上

0.3—0.7

0.5

簡(jiǎn)單(0-1)

不穩(wěn)定

0

37%

4—6

5

砂質(zhì)泥巖、泥巖

砂質(zhì)泥巖粉砂巖

  4#煤層特征表

 

煤層號(hào)

煤層厚度(m)

結(jié)構(gòu)

(夾矸數(shù))

穩(wěn)定性

可采指數(shù)

變異系數(shù)

煤層傾角(度)

頂?shù)装鍘r性

頂板

底板

4

1.5—3.1

2.3

復(fù)雜

(1-3)

穩(wěn)定

1

25%

4—6

5

砂質(zhì)泥巖、粉

砂巖

砂質(zhì)泥巖細(xì)粒砂巖

  2、煤層頂?shù)装?/p>

  4#煤層頂?shù)装?/p>

 

頂?shù)装迕Q

巖石名稱

厚度(m)

巖  性  特  征

老頂

粉砂巖

1.58

淺灰黑色及深灰色,中厚層狀,平行層理,局部具波型紋理,平坦斷口,底部夾泥巖薄層,巖芯較整狀,半堅(jiān)硬。

直接頂

砂質(zhì)泥巖

2.23

淺灰黑色,中厚層狀,均勻?qū)永?,含豐富的植物化石碎片,局部夾菱鐵質(zhì)結(jié)核,平坦斷口,巖芯較整狀,半堅(jiān)硬。

直接底

砂質(zhì)泥巖

0.41

淺灰黑色,薄層狀,均勻?qū)永?,含豐富的植物化石碎片及煤屑,局部裂隙發(fā)育,泥質(zhì)部分充填,平坦斷口,巖芯較整狀,半堅(jiān)硬。

老  底

細(xì)粒砂巖

0.5

深灰色,薄層狀,均勻?qū)永?,含云母碎片及暗色礦物,巖芯較整狀,半堅(jiān)硬。

  4#上煤層頂?shù)装?/p>

 

頂?shù)装迕Q

巖石名稱

厚度(m)

巖  性  特  征

老頂

砂質(zhì)泥巖

6.24

淺灰黑色,中厚層狀,均勻?qū)永?,含豐富的植物化石碎片,部分炭化,含煤紋,平坦斷口,巖芯較整狀,半堅(jiān)硬。

直接頂

泥巖

0.83

淺灰黑色,薄層狀,質(zhì)細(xì)膩,平坦斷口,含豐富的植物化石碎片,局部具滑面,巖芯較整狀,松軟。

直接底

砂質(zhì)泥巖

2.08

淺灰黑色,中厚層狀,均勻?qū)永恚S富的植物化石碎片,局部夾菱鐵質(zhì)結(jié)核,平坦斷口,巖芯較整狀,半堅(jiān)硬。

老  底

粉砂巖

1.58

淺灰黑色及深灰色,中厚層狀,平行層理,局部具波型紋理,平坦斷口,底部夾泥巖薄層,巖芯較整狀,半堅(jiān)硬。

  3、煤層結(jié)構(gòu)

  本掘進(jìn)面開(kāi)掘山西組4#煤層,煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,煤層厚度約3.1米,煤層結(jié)構(gòu)0.65(0.34)2.11。在掘進(jìn)至距開(kāi)口142米附近可能會(huì)出現(xiàn)煤層分叉。暗煤與亮煤互層,屬半暗型—半亮煤。煤層可采指數(shù)為1,穩(wěn)定。

  4、巖漿侵入、河流沖刷對(duì)煤層的影響

  根據(jù)現(xiàn)有資料表明,無(wú)巖漿侵入煤層及河流沖刷煤層,故不會(huì)對(duì)該巷道造成影響。

  5、煤質(zhì)情況

 

煤層號(hào)

水份Mad

(%)

灰份Ad

(%)

揮發(fā)份Vdaf(%)

全硫St,d

發(fā)熱量MJ/kg

FC

Y(mm)

煤類

Qgr.d

4

0.46

9.30

21.51

0.46

32.39

71.19

17

JM

  6、瓦斯

  本礦井屬高瓦斯礦井,該工作面預(yù)計(jì)瓦斯絕對(duì)涌出6.4m3/min。

  7、煤塵、煤層自燃及地溫

  煤塵有爆炸危險(xiǎn)性。煤層不易自燃,自燃等級(jí)為III級(jí)。屬地溫、地壓正常區(qū)。

  四.防治水措施

  (1)嚴(yán)格執(zhí)行探放水三項(xiàng)制度:掘進(jìn)工作面執(zhí)行允許(停止)掘進(jìn)通知單制度;采掘開(kāi)工作面執(zhí)行水情水害監(jiān)測(cè)匯報(bào)制度;探放水作業(yè)實(shí)行圖牌板制度

  (2)堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有掘必探,先探后掘,先治后采”的原則,對(duì)可疑地段進(jìn)行探放水。

  (3)發(fā)現(xiàn)透水情況必須停止作業(yè),撤出工作人員,到達(dá)安全地點(diǎn)后,向調(diào)度室報(bào)告,由調(diào)度室通知相關(guān)人員采取措施處理。

  (4)經(jīng)常清挖臨時(shí)水倉(cāng),保證水倉(cāng)有足夠的容量。

  (5)配備足夠的排水設(shè)施,并確保能正常使用。水泵功率37KW,排水管路不得小于3吋,要求水泵排水能力不得小于50m3/h。

  (6)工作面期間涌水量預(yù)計(jì):最大涌水量為5m3/min,正常涌水量為1m3/min。

  五、存在問(wèn)題及建議

  1.建議掘進(jìn)過(guò)程中堅(jiān)持“有掘必探”的防治水原則并配備好排水設(shè)備,要求排水能力不得小于50m³/h,保證安全生產(chǎn)。

  2.掘進(jìn)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)隱伏地質(zhì)構(gòu)造,一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)通知有關(guān)部門采取相應(yīng)措施,確保安全生產(chǎn)。

  3.三采4#皮帶巷延伸面在井田內(nèi)埋藏較深,是瓦斯含量高的工作面,給正常掘進(jìn)帶來(lái)瓦斯隱患,建議對(duì)掘進(jìn)工作面加強(qiáng)通風(fēng)和瓦斯管理。

  4.三采4#皮帶巷延伸段在掘進(jìn)至距開(kāi)口140米附近煤層可能會(huì)出現(xiàn)分叉現(xiàn)象。由于上分層煤層厚度約0.5m左右,下分層煤層厚度約1.5m左右,故巷道掘進(jìn)層位應(yīng)沿下分層進(jìn)行掘進(jìn),注意加強(qiáng)頂板支護(hù),確保安全施工。

  5.由于三采4#皮帶巷延伸段屬于帶壓開(kāi)采,掘進(jìn)前和掘進(jìn)過(guò)程中一定要進(jìn)行太灰水疏放工作,時(shí)刻監(jiān)測(cè)G1號(hào)太灰水觀測(cè)孔的壓力值,一旦壓力達(dá)到1.6MPa以上,立即停止掘進(jìn),進(jìn)行疏放工作,待壓力達(dá)到1.6MPa以下時(shí),方可正常掘進(jìn)。

煤礦安全網(wǎng)(http://m.myworldofnumbers.com)

備案號(hào):蘇ICP備12034812號(hào)-2

公安備案號(hào):32031102000832

Powered By 煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng) 徐州鑄安礦山安全科技有限公司

使用手機(jī)軟件掃描微信二維碼

關(guān)注我們可獲取更多熱點(diǎn)資訊

感謝網(wǎng)狐天下友情技術(shù)支持