??????? 二1煤底板以下主要隔水巖性多為泥巖、砂質(zhì)泥巖及砂巖,結(jié)合現(xiàn)有開采情況,公式中主要參數(shù)分別為:
??????? t實(shí):實(shí)際隔水層厚度為59m;
??????? Kp:煤層底板隔水層抗張強(qiáng)度42.6t/m2;
??????? L: 分別為4.0m(巷道寬度)和4m(工作面最大控頂距);
??????? H實(shí):取280+107+59=446 t/m2(礦井最低開采標(biāo)高為-270m);
??????? r: 取底板隔水層巖石平均容重2.6t/m3。
??????? (一)掘進(jìn)巷道:
??????? (1)當(dāng)在二1煤層中掘進(jìn)時(shí),L取4.0m,H實(shí)取446 t/m2,t實(shí)=59m代入公式(1)(2)分別計(jì)算得:
??????? H臨=12016.8 t/m2>H實(shí)(446 t/m2)
??????? t臨=12.51m<t實(shí)(59m)
??????? (2)當(dāng)在L7-8灰?guī)r中掘進(jìn)時(shí),L取4.0m,H實(shí)取446 t/m2,t實(shí)=40m代入公式(1)(2)分別計(jì)算得:
??????? H臨=5606.2 t/m2>H實(shí)(446 t/m2)
??????? t臨=12.51m<t實(shí)(49m)
??????? 符合第(1)種情況,即巷道掘進(jìn)是安全的
??????? (二)采煤工作面:
??????? 回采工作面最大控頂距L=4m,H實(shí)取446 t/m2,t實(shí)=59m代入公式(1)(2)分別計(jì)算得:
??????? H臨=1471.5 t/m2>H實(shí)(446 t/m2)
??????? t臨=35.2m<t實(shí)(59m)
??????? 符合第(1)種情況,即工作面回采時(shí)是安全的
??????? (三)突水系數(shù)計(jì)算
??????? 礦井開采最低標(biāo)高為-280m,P取56.6 kg/cm2,M=59m,CP根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取20m,M取5m,代入公式(3)計(jì)算得:TS =1.66 kg/cm2.m
??????? 當(dāng)TS =1.66kg/cm2.m,根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》,該系數(shù)大于1.0,存在突水危險(xiǎn)。
??????? 再根據(jù)公式(3)進(jìn)行反算,結(jié)果如下:
??????? (1)當(dāng)TS =0.6 kg/cm2.m時(shí),P=23.4 kg/cm2,根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》,即開采-68m標(biāo)高以上的二1煤層,基本不受底板水的威脅。
??????? (2)當(dāng)TS =1.0 kg/cm2.m時(shí),P=39.0 kg/cm2,根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》,在-224~-68m標(biāo)高之間的富水區(qū)或底板受構(gòu)造破壞塊段開采二1煤層時(shí),存在底板突水危險(xiǎn);在-224~-68m標(biāo)高之間的正常塊段開采二1煤層時(shí),受突水威脅不嚴(yán)重。
??????? (3)當(dāng)TS>1.0 kg/cm2.m時(shí),P>39.0 kg/cm2,開采-224m標(biāo)高以下二1煤層時(shí),嚴(yán)重受水害威脅。
??????? 三、結(jié)論
??????? 通過斯列沙列夫公式計(jì)算,承壓含水層與開采煤層之間的隔水層能承受的水頭值大于實(shí)際水頭值。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》269條規(guī)定,我礦可以“帶水壓開采”,但必須制訂安全措施。
??????? 根據(jù)突水系數(shù)公式計(jì)算得知,開采-68m標(biāo)高以上的二1煤層,受突水威脅不嚴(yán)重,在-224~-68m標(biāo)高之間的富水區(qū)或底板構(gòu)造破壞地段開采二1煤層時(shí),嚴(yán)重受水害威脅;在-224~-68m標(biāo)高之間的正常塊段開采二1煤層時(shí),受突水威脅不嚴(yán)重;開采-224 m標(biāo)高以下二1煤層時(shí),嚴(yán)重受水害威脅。為此,我礦將制訂并嚴(yán)格落實(shí)“帶壓開采”安全措施。
??????? 四、安全措施
??????? 根據(jù)有關(guān)規(guī)程及我礦實(shí)際,特制訂以下“帶壓開采”安全措施:
??????? 1、礦成立以總工程師為組長的防治水工作領(lǐng)導(dǎo)小組,專門負(fù)責(zé)落實(shí)各項(xiàng)“帶壓開采”安全措施。
??????? 2、在采區(qū)設(shè)計(jì)和工作面回采之前,必須認(rèn)真做好采區(qū)和工作面的水文地質(zhì)勘查工作,充分利用物探、電測、鉆探、水文地質(zhì)試驗(yàn)等手段查明采區(qū)和工作面的構(gòu)造發(fā)育情況及其導(dǎo)水性,主要含水層厚度、巖性、水壓及隔水層巖性和厚度,分析是否存在O2或L1-4灰?guī)r水層導(dǎo)通的可能性。
??????? 3、必須建立完善的排水系統(tǒng),水倉的有效容量,排水泵和排水管路的排水能力必須符合《煤礦安全規(guī)程》要求,并建立一套嚴(yán)格的管理制度,確保排水系統(tǒng)能隨時(shí)投入使用。
??????? 4、開拓巷道設(shè)計(jì)和布置時(shí),必須認(rèn)真分析地質(zhì)資料,嚴(yán)禁揭露或接近L1-4灰?guī)r。
??????? 5、采區(qū)和巷道布置接近可能與O2或L1-4導(dǎo)通的含水構(gòu)造時(shí),必須根據(jù)有關(guān)規(guī)程定留足防隔水煤柱。若巷道必須穿越導(dǎo)水構(gòu)造,必須先采用地面或井下預(yù)注漿的方法堵住導(dǎo)水通道和補(bǔ)給水源后方可揭露。
??????? 6、防隔水煤柱內(nèi)嚴(yán)禁進(jìn)行采掘活動(dòng),防隔水煤柱一經(jīng)留設(shè),任何人不得隨意變動(dòng)。
??????? 7、采掘過程中,必須嚴(yán)格堅(jiān)持“有掘必探,先探后掘”的原則,各采掘工作面嚴(yán)禁誤揭5米以上的斷層。采掘工程經(jīng)過水壓較高的地區(qū)、斷層附近及易突水地區(qū)或底板破碎帶時(shí),必須超前探放水,降低水壓,或采用預(yù)注漿的方法堵住導(dǎo)水通道并加固后方可進(jìn)行采掘活動(dòng)。
??????? 8、各采掘隊(duì)職工必須熟悉突水預(yù)兆和避災(zāi)路線,一旦采掘工作面出現(xiàn)突水征兆時(shí),必須立即停止采掘活動(dòng),向礦調(diào)度室匯報(bào),并立即撤人至安全地點(diǎn),聽候處理。
??????? 9考慮到井下有底板灰?guī)r突水的危險(xiǎn),針對主要含水層建立地下水動(dòng)態(tài)觀測系統(tǒng),進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測,水害預(yù)測分析,并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”等綜合防治措施。
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