503綜採面回採期間地面河流處理方案流淚坡

2022-05-30 04:57:04 字數 1944 閱讀 3860

503綜採面回採期間地面河流

匯入採空區可能性分析及其預防措施

1、503工作面現狀:

至4月2日止,503兩順槽已施工640m,按礦井年度採掘接續計畫及設計安排,該工作面兩道均施工至井田邊界,工作面走向長度2750m,工作面長度150m,預計10月中下旬完成該工作面的掘進任務,具備裝麵條件;預計12月中旬,該工作面開始回採,該工作面回採期間,地面有一河流橫穿該工作面,該河流可能通過因採動影響造成的裂隙帶匯入採空區。下面就地面河流在503回採期間匯入採空區的可能性進行定性、定量分析。

2、流淚坡河流情況

禾草溝煤礦位於陝北黃土高原的中部,屬典型的黃土高原地貌景觀。海拔+1356.00m,最低位於廟砭海拔+1100m,流淚坡村海拔+1164m (503工作面地面標高)。

該井田位於子長縣城西南約15km處,該區屬半乾旱地區,降雨量小,蒸發量大,子長礦區內地表水系均屬黃河水系,本礦地表水歸屬羊馬河流域,屬季節性河流。羊馬河支流欒家溝橫穿礦區,流量0.54~10.

22l/s,一般3l/s左右。每年3月份冰雪溶化期和7~9月分降雨季節為區內各河流的豐水期;5~6月份及冬季為枯水期。

3、地面河流匯入採空區可能性的定性分析

在相同的採礦條件下,煤層頂板岩層強度是決定覆巖破壞的主要因素。當上覆岩層為堅硬岩層,在採動影響下,易產生斷裂,岩體破壞高度大。相反,當上覆岩層為軟弱岩層時,在採動影響下易產生變形但不容易斷裂,岩體破壞高度小。

因此,從岩體破壞的高度來看,上覆岩層軟弱時岩體的破壞高度比上覆岩層堅硬時小,對水體下採礦有利。按直接頂板和老頂岩層的組合不同,將覆巖結構特徵分為四種型別:第一類:

堅硬—堅硬型,第二類:軟弱—軟弱型,第三類:軟弱—堅硬型,第四類:

堅硬—軟弱型。

第一類頂板:堅硬—堅硬型從直接頂板和老頂全部均為堅硬岩層,岩層不易彎曲下沉,開採空間幾乎全靠冒落岩層的碎脹來充填,冒落過程發展最充分,岩層破裂後不易密合和恢復原有的隔水能力,導水裂縫帶高度最大,一般可達採厚的18~28 倍。碎漲係數小時可達到30~35 倍,甚至更大,對水體下採煤是最為不利的,導水裂隙帶發展高度也最大。

503煤層頂板屬於第二類,即:軟弱—軟弱型,從直接頂板和老頂全部均為軟弱岩層,岩層塑性大,易彎曲下沉。在冒落的發生、發展過程中,覆巖的下沉量較大,開採空間和冒落岩層本身的空間由於覆巖下沉而不斷縮小,因此,冒落過程得不到充分發展,岩層破裂後易於密合和恢復隔水能力,導水裂縫帶高度較小,為採厚的9~12 倍。

以上分析了煤層頂板對於水體下採煤最為不利和最為有利的兩個方面,通過分析可以看出, 503綜採面煤層頂板回採後其破裂帶高度在30m左右,與地表不會導通。

4、503工作面回採期間的採動影響定量計算

(1)503綜採面的煤層賦存狀況:煤層厚度平均2m,近水平煤層,傾角1~3°,賦存標高+1052m左右,與地面海拔(+1164m)高差112m,其頂板岩性為灰黑色泥岩、由東向西傾伏,屬軟弱岩層。

(2)工作面回採期間頂板冒落帶及導水裂隙帶高度的計算:

根據導水裂縫帶高度計算經驗公式:

h導=(中硬岩層)

式中:m___ 開採厚度,m。本工作面開採厚度按2m計算。

得出 h導=29.4+5.6m。與定性分析結果一致。

5、預防性措施

不論是定性分析還是定量的計算,其都存在不同程度的侷限性,加之地質條件的複雜多變,理論結果可能與實際存在不同程度的誤差,因此積極主動採取必要的防範措施可防事故於未然。

(1)避開豐水期開採:流淚河橫穿503工作面中部,距工作面切眼在1000m至1150m範圍為河流影響區,(如下圖)如果在開採此段範圍的煤層期間,能夠避開豐水期回採,是最為理想的結果。

(2)井下工作面順槽內安裝排水系統,一旦地面水有少量流入井下,可及時將水排走,避免影響工作面的正常回採。

(3)地面採取導水措施:為防止有較大的水通入採煤工作面,對礦井生產造成影響,可在地面採取措施,從源頭上解決水患,具體方法:在河道內流經503工作面範圍的地段裝設導水管路,使上游之水從管路內流走,不通過裂隙帶進入採場,少量滲透的雨水仍可通過順槽的排水幫浦排走,完全不會影響到採煤工作面的生產。

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