五沟煤矿含水层下1026工作面开采可行性研究

发布时间：2020-05-19 19:50

【摘要】：位于安徽淮北市五沟镇的安徽省皖北煤电集团五沟煤矿为隐伏式煤田,矿井二采取西翼主采煤层为10煤。依据采厚,矿井在初步设计时,二采区西翼原设计的开采上限为-340m水平,累计压煤370余万t。这造成了严重的煤炭资源损失和经济损失,其合理性受到严重的质疑。因此,开展含水层下1026工作面缩小防水煤柱开采可行性研究迫在眉睫。本论文以五沟煤矿1026工作面为研究对象,结合周边钻孔揭露资料,系统地分析了五沟煤矿二采区开采方法工艺、工作面水文地质环境、主采煤层覆岩组合结构特征、岩石坚硬程度、覆岩的移动破坏演化规律等。依据前期施工的水文补勘和“两带”实测资料,结合二采区的采矿地质条件,设置了1个采前水文探查孔并取样,即1026-1,对岩样做岩石力学与水理性质测试。结论如下:1026工作面10煤顶板覆岩为软弱-中硬地层,其具有较好的隔、阻水能力;据岩层水理性质试验结果分析得出基岩风化带再生隔水性能较好;采用FLAC~(3D)模拟软件模拟不同工作面推进距离和不同采宽情况下采空区围岩的应力变化、位移变化,得出区围岩的应力和位移量均随采空区范围、采宽以及推进速度的增大而增大,另工作面中部剖切面上的应力、位移量均比工作面端部的值要大,即留设防水煤柱时应根据工作面中部剖切面上的破坏范围留设。根据计算机数值模拟分析得出防水煤柱高度为29.1m,按“三下”留设的防水煤柱高度为24.78m,按实测类比留设的防水煤柱高度为30.76m,综合比较按照不同方法留设的防水煤柱高度,认为1026工作面缩小防水煤柱开采是可行的。最后,通过与相邻煤矿的对比分析,得出结论:在做好水害防治的基础上,结合其他类似工作面的成功经验,1026工作面是可以安全开采的。
【图文】：

前位,煤层,工作面

安徽建筑大学硕士学位论文插图清单插图清单图 2- 1 长观孔水位变化曲线 .........................................9图 2- 2 1026 工作面四含厚度等值线图................................10图 2- 3 10 煤泥岩电镜扫描图........................................14图 2- 4 10 煤砂岩电镜扫描图........................................15图 2- 5 10 煤层泥岩 X 光衍射图谱....................................16图 3- 1 1026 工作面综合柱状图......................................21图 3- 2 两带钻孔 ..................................................26图 3- 3 10 煤顶板岩石破坏特征曲线..................................27图 4- 1 模型网格划分图 ............................................33图 4- 2 初始平衡状态应力云图 ......................................35图 4- 3 工作面中部垂直应力云图 ....................................36图 4- 4 工作面中部覆岩垂直应力变化图 ..............................36

厚度等值线图,厚度等值线图,工作面,标高

安徽建筑大学硕士学位论文第二章 1026工作面水文地质条件续表 2-3含水层(组、段)名称厚度(m)水文地质参数含隔水性水质类型q(l/s.m) K(m/d)三含 22.30～65.06 0.546～0.274 0.513-5.47 中等-强SO4.HCO3-Na.CaHCO3.SO4-Na.Ca三隔 48.3～82.54 Ip=11～28 隔水良好四含 6.12～35.85 0．0017～0.2266 0.0014～0.3995弱-中等SO4.HCO3-NaHCO3.Cl-Na.Ca注：q----单位涌水量，单位为 L/S.m；K---渗透系数，单位为 m/d；Ip 为塑性指数。表 2- 4 1026 工作面钻孔数据一览表钻孔孔口标高（m）四含砂层厚度（m）三隔厚度（m）基岩面标高（m）基岩风化厚度（m）煤层底板标高（m）煤厚（m）
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD823

【参考文献】