蒙陕矿区深埋工作面顶板水可疏降性及预疏放标准研究
发布时间：2021-12-23 18:46
在分析蒙陕矿区深埋煤田区地貌特征、水文地质条件、工作面钻孔涌水和采空区涌水特征等基础上,开展了顶板水可疏降性和预疏放标准研究,结果表明:研究区包括基岩台地、沙地、黄土沟壑3类地貌,其中沙地区第四系富水性强,煤层顶板含水层丰富的充水水源,导致直罗组一段渗透系数和单位涌水量均远大于基岩台地区和黄土沟壑区。不同矿井首采工作面探放水钻孔初始水量和累计放水量分为3类,水量较小矿井,初始水量q0≤10.0 m3/h,累计疏放水量<5.0×104m3;水量中等矿井,初始水量q0≤60.0 m3/h,累计疏放水量10.0～100.0×104m3;水量较大矿井,大部分钻孔的初始水量q0>100.0 m3/h,累计预疏放水量>100.0×104m3;所有矿井首采工作面经预疏放后,可以实现绝大部分钻孔水量<10.0 m
【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(02)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
研究区位置示意图（红线内为研究区）
本地区现阶段主采煤层为2号煤或3号煤，通过在巴彦高勒和纳林河二号矿井的覆岩破坏高度实测，本地区导水断裂带发育高度一般为煤层开采高度的20～25倍，即最大发育高度在100～130 m，已经进入直罗组一段地层。该层段厚度70～100 m，平均85 m，底部的七里镇砂岩平行不整合覆岩在延安组三段上，以中粗砂岩为主，厚度17～24 m（平均19m），自然伽马曲线表现为低值，是本地区2煤和3煤开采过程中最主要的防治水目的层。但是，不同矿井的直罗组含水层水文地质条件差异较大，其中渗透系数k和单位涌水量q作为含水层渗透和出水能力大小的重要指标（图3），黄土沟壑区的魏墙矿k=0.004 m/d、q=0.002 5 L/(s·m)，基岩台地区的红庆河矿k=0.003 6 m/d、q=0.011 7 L/(s·m)，而沙漠区k=0.01～0.149 m/d、q=0.024～0.077 L/(s·m)，沙漠区直罗组含水层富水性（渗透能力和出水能力）远大于黄土沟壑区和基岩台地区。2.2 顶板水可疏降性
矿井工作面探放水钻孔水量和水压特征见表1。由表1可知：钻孔的初始水量和水压差异极大，经采前预疏放后，1～3个月可实现大部分（90%）顶板钻孔水量<10 m3/h、水压<1.2 MPa，具有较好的可疏降性。大致分为3类：(1)初始水量q0<10.0 m3/h，初始水压p0≤4.0 MPa，包括红庆河和魏墙煤矿，通过对顶板含水层的预疏放，累计疏放水量分别为0.93×104m3和2.0×104m3，最终实现工作面回采前单孔水量q1=0.4～2.7 m3/h和0～0.5 m3/h，水压已不可测；(2)初始水量q0≤60.0 m3/h，初始水压p0≤6.0 MPa，包括葫芦素、巴彦高勒、营盘壕，工作面预疏放后，累计疏放水量分别为19.3×104m3、17.9×104m3和83.3×104m3，最终实现工作面回采前单孔水量分别达到0.1～3.5 m3/h、0.2～6.0 m3/h、2.0～20.0 m3/h，水压p1≤1.2 MPa;(3)大部分钻孔的初始水量q0>100.0 m3/h，甚至达到150.0～160.0 m3/h，初始水压也以4.0～6.0 MPa为主，包括门克庆、母杜柴登和纳林河二号，工作面预疏放后，累计预疏放水量分别为130.0×104m3、165.3×104m3和142.6×104m3，最终实现工作面回采前单孔水量分别达0.3～26.3、<11.0、1.0～9.6 m3/h，水压p1≤1.2 MPa。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于沉积控水的鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田防治水关键层研究[J]. 杨建,刘洋,刘基. 煤矿安全. 2018(04)
[2]蒙陕接壤区深埋煤层开发过程中矿井涌水量变化特征[J]. 杨建,梁向阳,丁湘. 煤田地质与勘探. 2017(04)
[3]深埋侏罗系煤层顶板水探放技术实践——以呼吉尔特矿区葫芦素矿井为例[J]. 邸春生,丁湘,黄浩. 煤田地质与勘探. 2016(06)
[4]基于工作面顶板疏放水的含水层水力联系研究[J]. 杨建,赵彩凤. 矿业安全与环保. 2015(05)
[5]鄂尔多斯盆地延安组层序地层格架与煤层形成[J]. 王东东,邵龙义,李智学,胡一鸿. 吉林大学学报(地球科学版). 2013(06)
[6]世界主要产煤国煤田与煤矿开采地质条件之比较[J]. 张泓,晋香兰,李贵红,杨志远,贾建称,姜在炳,韩保山. 煤田地质与勘探. 2007(06)
[7]鄂尔多斯盆地水文地质特征及地下水系统分析[J]. 王德潜,刘祖植,尹立河. 第四纪研究. 2005(01)
[8]鄂尔多斯盆地早侏罗世岩相古地理[J]. 高选政. 煤田地质与勘探. 1996(03)
[9]鄂尔多斯聚煤盆地的形成及构造环境[J]. 张泓,白清昭,张笑薇,高选政,何宗莲,李恒堂,吕志发. 煤田地质与勘探. 1995(03)
博士论文
[1]鄂尔多斯盆地直罗—安定期原盆恢复[D]. 赵俊峰.西北大学 2007
[2]鄂尔多斯盆地侏罗系沉积体系和层序地层学研究[D]. 梁积伟.西北大学 2007
本文编号：3548995
【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(02)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
研究区位置示意图（红线内为研究区）
本地区现阶段主采煤层为2号煤或3号煤，通过在巴彦高勒和纳林河二号矿井的覆岩破坏高度实测，本地区导水断裂带发育高度一般为煤层开采高度的20～25倍，即最大发育高度在100～130 m，已经进入直罗组一段地层。该层段厚度70～100 m，平均85 m，底部的七里镇砂岩平行不整合覆岩在延安组三段上，以中粗砂岩为主，厚度17～24 m（平均19m），自然伽马曲线表现为低值，是本地区2煤和3煤开采过程中最主要的防治水目的层。但是，不同矿井的直罗组含水层水文地质条件差异较大，其中渗透系数k和单位涌水量q作为含水层渗透和出水能力大小的重要指标（图3），黄土沟壑区的魏墙矿k=0.004 m/d、q=0.002 5 L/(s·m)，基岩台地区的红庆河矿k=0.003 6 m/d、q=0.011 7 L/(s·m)，而沙漠区k=0.01～0.149 m/d、q=0.024～0.077 L/(s·m)，沙漠区直罗组含水层富水性（渗透能力和出水能力）远大于黄土沟壑区和基岩台地区。2.2 顶板水可疏降性
矿井工作面探放水钻孔水量和水压特征见表1。由表1可知：钻孔的初始水量和水压差异极大，经采前预疏放后，1～3个月可实现大部分（90%）顶板钻孔水量<10 m3/h、水压<1.2 MPa，具有较好的可疏降性。大致分为3类：(1)初始水量q0<10.0 m3/h，初始水压p0≤4.0 MPa，包括红庆河和魏墙煤矿，通过对顶板含水层的预疏放，累计疏放水量分别为0.93×104m3和2.0×104m3，最终实现工作面回采前单孔水量q1=0.4～2.7 m3/h和0～0.5 m3/h，水压已不可测；(2)初始水量q0≤60.0 m3/h，初始水压p0≤6.0 MPa，包括葫芦素、巴彦高勒、营盘壕，工作面预疏放后，累计疏放水量分别为19.3×104m3、17.9×104m3和83.3×104m3，最终实现工作面回采前单孔水量分别达到0.1～3.5 m3/h、0.2～6.0 m3/h、2.0～20.0 m3/h，水压p1≤1.2 MPa;(3)大部分钻孔的初始水量q0>100.0 m3/h，甚至达到150.0～160.0 m3/h，初始水压也以4.0～6.0 MPa为主，包括门克庆、母杜柴登和纳林河二号，工作面预疏放后，累计预疏放水量分别为130.0×104m3、165.3×104m3和142.6×104m3，最终实现工作面回采前单孔水量分别达0.3～26.3、<11.0、1.0～9.6 m3/h，水压p1≤1.2 MPa。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于沉积控水的鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田防治水关键层研究[J]. 杨建,刘洋,刘基. 煤矿安全. 2018(04)
[2]蒙陕接壤区深埋煤层开发过程中矿井涌水量变化特征[J]. 杨建,梁向阳,丁湘. 煤田地质与勘探. 2017(04)
[3]深埋侏罗系煤层顶板水探放技术实践——以呼吉尔特矿区葫芦素矿井为例[J]. 邸春生,丁湘,黄浩. 煤田地质与勘探. 2016(06)
[4]基于工作面顶板疏放水的含水层水力联系研究[J]. 杨建,赵彩凤. 矿业安全与环保. 2015(05)
[5]鄂尔多斯盆地延安组层序地层格架与煤层形成[J]. 王东东,邵龙义,李智学,胡一鸿. 吉林大学学报(地球科学版). 2013(06)
[6]世界主要产煤国煤田与煤矿开采地质条件之比较[J]. 张泓,晋香兰,李贵红,杨志远,贾建称,姜在炳,韩保山. 煤田地质与勘探. 2007(06)
[7]鄂尔多斯盆地水文地质特征及地下水系统分析[J]. 王德潜,刘祖植,尹立河. 第四纪研究. 2005(01)
[8]鄂尔多斯盆地早侏罗世岩相古地理[J]. 高选政. 煤田地质与勘探. 1996(03)
[9]鄂尔多斯聚煤盆地的形成及构造环境[J]. 张泓,白清昭,张笑薇,高选政,何宗莲,李恒堂,吕志发. 煤田地质与勘探. 1995(03)
博士论文
[1]鄂尔多斯盆地直罗—安定期原盆恢复[D]. 赵俊峰.西北大学 2007
[2]鄂尔多斯盆地侏罗系沉积体系和层序地层学研究[D]. 梁积伟.西北大学 2007
本文编号：3548995
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