采煤工作面涌水量增大分析報告文案

1、20912 工作面頂板周期來壓及涌水量增大分析報告1、 20912 綜采工作面慨況20912 工作面在林華礦井二采區(qū)東翼， 地面標高+1210 +1426,工作面埋深319m 574m,有一條季節(jié)性河流位于工作面停采線以外，采煤工作面相對位置地形地貌為山地，無地表積水區(qū)。推進方向為準，工作面臨近關(guān)系：西翼為二采區(qū)軌道上山；東翼為一采區(qū)運輸上山；正北方向為 20916 采面（已回采完畢）2、 20912 采面地質(zhì)慨況1. 地層由老到新敘述如下 :茅口組（P2m）,區(qū)域厚57m-151nl井田鉆孔揭露最大厚度為83m,主要為淺灰色和灰白色，中厚至厚狀生物碎屑巖，含腕足類、 蜓類、珊瑚類等動物化石及

2、少量火遂石結(jié)構(gòu)。龍?zhí)督M（P31）平均厚度106.13m,厚度變化不大。與下狀茅口組呈假接觸。以灰色細沙巖、泥巖、粘土巖夾煤為主，局部有薄層泥灰?guī)r及灰?guī)r。長興組（P2C）為灰、深灰色中厚厚層狀燧石灰?guī)r。厚33.2249.80m,平均為39.2m。長興組與下伏龍?zhí)督M呈整合接觸。夜郎組（T1y ）由灰、深灰、紫灰、黃綠色泥巖、鈣質(zhì)泥巖、粉砂巖及灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r組成。富含腕足類、雙殼類、頭足類化石。厚 364448m茅草鋪組（m）分布于井田東部，井田出露不全。主要由灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖和角礫狀白云巖組成，含雙殼類、頭足類及腹足類動物化石。與下伏夜郎組呈整合接觸。厚 400510m% 2.20912

3、采面地質(zhì)構(gòu)造情況 工作面回采至265m 時，斷層面位于75# 71#架，為逆斷層，落差1.7m,傾向73° ,走向163° ,彳科J 40° ,與采面推進方向 斜交，夾角46° ,影響采面推進180m%受斷層影響斷層面附近煤 層破碎，構(gòu)造煤發(fā)育；48#架75#架煤層裂隙發(fā)育，易片幫。3. 水文地質(zhì)情況含水層、由淺至深（ 1）第四系充水層含少量孔隙水。（ 2）茅草鋪組巖溶裂隙水，含水層此層富水性極不均勻， 局部地段巖溶強烈發(fā)育， 含巖溶管道水。（ 3）玉龍山段（T1y2） ：巖溶裂隙含水層改層含較豐富的巖溶水，但富水性不均勻。（ 4）長興組（P2c）巖溶裂

4、隙含水層該層含巖溶水，屬巖溶裂隙含水層長興組灰?guī)r（ P2c） 含水層位于二疊系上統(tǒng)上段地層，厚度 33.22m 49.80m， 平均厚度為 39.40m。 巖性為中厚層狀淺灰色紫深灰色亮晶生物灰?guī)r，生物碎石結(jié)構(gòu)，含少量黃鐵礦結(jié)核，局部含團塊狀、透鏡狀、似層狀燧石結(jié)核。長興組地層下伏地層為二疊系上統(tǒng)下段的龍?zhí)督M，與之呈整合接觸。該組地層厚度44m- 110m,巖性為砂巖、頁巖互層，具產(chǎn)煤15層，其中井田可采煤層5層，而全區(qū)基本可采1 層（ 9號煤層） ，大部可采煤層2 層（ 4 、 5 號煤層） ，局部可采煤層2 層（ 13、 15 號煤層） 。9號煤位于龍?zhí)督M的中部，層位穩(wěn)定。井田厚度最大的主

5、要可采煤層，屬于中厚煤層，9號煤與上覆長興灰?guī)r底界面的平均距離為 52.8m。下伏茅口組灰?guī)r含水層。 茅口組為淺灰色至深灰色中厚至厚層層狀灰?guī)r，微晶至細晶結(jié)構(gòu)，局部夾生物碎屑灰?guī)r或泥灰?guī)r薄層，含少量燧石結(jié)核， 產(chǎn)蜒科動物化石。 灰?guī)r的溶洞、 地下河強烈發(fā)育，地下河流量一般大于 100l/s ，泉流量一般20 100 l/s ，地下徑流模數(shù)為410 l/s.km2 ,鉆孔單位涌水量 0.13 0.175 l/s m,水化學(xué)類型為HCO3-C激水，礦化度0.07 0.39g/l 。茅口組灰?guī)r含水 層和其下富含HS的棲霞組灰?guī)r含水層（俗稱臭灰?guī)r）之間沒有隔水層，具有統(tǒng)一的流場，水質(zhì)也很類似，根據(jù)二采

6、區(qū)的1605鉆孔，M9煤距離茅口灰?guī)r含水層52.2m。三、井下各出（涌）水點涌水量及采面積水區(qū)域根據(jù)測量圖高程計算， 20916 采空區(qū)積水區(qū)主要在20916 運輸巷西翼，水流由 20916 運輸巷西翼密閉排水口排除，部分由西軌大巷避難硐室處區(qū)段滲透流入西軌大巷排水溝。 20912 采面一部分水流入 20916 采空區(qū)，一部分流入20916 風(fēng)巷底抽巷，在20916 風(fēng)巷 底抽巷東翼密閉往里大約 28m區(qū)段積水，積水量大約220ms涌水量見附表： 2015 年 10 涌水量觀測記錄4、 20912 采面及 20916 采面回采情況20912采面于 2015 年 2 月 21 日開始回采，采高

7、3.2m-3.6m ， 平均采高3.4m,至今已采出煤量44萬噸，頂板管理采用全部垮落 法處理采空區(qū)，現(xiàn)階段回采面無影響回采的地質(zhì)構(gòu)造。20916 采面已回采完畢。5、 20912 工作面及 20916 采空區(qū)出水量增大分析1. 水質(zhì)分析水質(zhì)的主要特點是水清且沒有沉淀物，沒有HS氣味，出水過程中進行了連續(xù)觀測， 根據(jù)以往出水的特點， 或附近煤礦的突水情況，長興灰?guī)r水不含HS氣體或HS氣體含量很低，但也可能是涌水在采空區(qū)滯留時間長，導(dǎo)致氣味變濃，因此水源可能是長興組灰?guī)r含水層。根據(jù)20912采煤工作面頂板淋滴水現(xiàn)象現(xiàn)場觀測，水質(zhì)渾濁，呈乳白色，乳白色原因是水中溶解了大量C摘子,無刺激性氣味。20

8、916采面出水水質(zhì)清澈，無刺激性氣味。2. 出水量增大分析20912采面及20916采空區(qū)出水量呈上升趨勢，且流量上升速度有所增大。從構(gòu)造力學(xué)角度來看，區(qū)域巖體受力會導(dǎo)致巖體發(fā)生變形，先期階段也就是采煤推進階段發(fā)生彈性變形，之后連續(xù)發(fā)生塑性變形和斷裂變形，此三個變形階段是依次漸進發(fā)生。塑性變形階段，巖體會產(chǎn)生大量的節(jié)理和剪節(jié)理，形成大量導(dǎo)水通道將采空區(qū)與上伏含水層聯(lián)通。此期間導(dǎo)水通道管徑不大，導(dǎo)水通道的水具有很大的水頭壓力，由于流體對巖體節(jié)理面產(chǎn)生較大的壓力，加之區(qū)域應(yīng)力場的重新分布，導(dǎo)致巖體發(fā)生斷裂變形，導(dǎo)水通道管徑也隨之變大，致使上伏長興灰?guī)r含水層中的水流入采空區(qū)的水流量增大，從而引起20

9、916采空區(qū)及20916底抽巷東翼密閉處涌水量增大。20912采面使用沿空留巷施工工藝，20916采面和20912采面之間無煤柱支撐，兩采空區(qū)巖層傾斜方向長度達406ml走向方向長約390m塊體面積過大也有導(dǎo)致采面壓力增大的因素。20916采面及20912采面在回采時都揭露一斷夾塊，揭露時斷層帶無充水跡象，斷層屬于層間斷層，未切割上伏隔水層及含水層。由于塊體面積增大，致使采空區(qū)上覆巖體壓力增大，冒落裂隙帶高度也隨之增高，聯(lián)通長興灰?guī)r含水層，由于斷層帶裂隙比較發(fā)育，斷層裂隙也很有可能成為管徑較大的導(dǎo)水通道。3. 水源分析出水點的位置反應(yīng)了來水方向， 出水點往往發(fā)育在最接近水源或接近突然通道的位置

10、，因為此處的阻力最小。根據(jù)相關(guān)資料， M9煤距下伏茅口組灰?guī)r52.2m,茅口灰?guī)r水頭壓力為4.49MPa （林華井田精查地質(zhì)報告中提出） ，龍?zhí)督M可視為隔水層，由安全水頭壓力公式計算，52m勺隔水層可承受至少546MPa勺水頭壓力?；夭晒ぷ髅婊夭蓵r有兩條層間斷層，斷距 1.7m,縱深切割不強烈，茅口灰?guī)r含水層水無涌入采空區(qū)條件。根據(jù)20912采面作業(yè)規(guī)程，采煤工作面冒落裂隙帶最大高度51.58m,而M跳距上伏長興組灰?guī)r平均距離52.8m,說明此次出水極有可能為長興組灰?guī)r中的巖溶裂隙水通過冒落裂隙帶的導(dǎo)水通道涌入工作面。地表河流流經(jīng)20916采面及20912采面地表相對位置，2015年10月 2

11、3 日實地勘測，流經(jīng)區(qū)域地表未受采面采動影響，地表無巖層斷裂跡象，實測河水流量1300m3/h 左右，河水渾濁成黑色，屬上游煤礦排污所致。頭道河中的水不具備導(dǎo)入采面的條件，排除地表河流滲入采面的可能。六、采區(qū)臨近礦井采面來壓調(diào)查情況1. 貴源 5號井采煤工作面長240ml煤厚3.3m,綜采工藝，支架最大支撐力5200Kz采煤工作面回風(fēng)巷是上采面的運巷（采用沿空留巷）采面工作面運巷是施工的實體巷道。2015 年 10 月 15 日第一次來壓， 機頭段 26 部支架被壓死， 有 2部支架的掩護梁被壓斷，刮板輸送機電機及減速箱的聯(lián)軸銷被壓斷。煤壁側(cè)頂板切頂，頂?shù)装逵兴疂B出。采用破頂板的方法進行處理。

12、處理完后回采 4.2m,在10月24日中班22: 00左右第二次來 壓，正在處理過程中。2. 中心二號井采煤工作面長120m,煤厚1.8m,炮采工作面，工作面周圍是采空區(qū)。2015 年6月至8月，工作面形成在推進30m后礦壓顯現(xiàn)特別明顯， 1.8m 高的采面在半個小時時間被壓到只有0.5 至 0.8 米高。 根 本無法正常生產(chǎn)，在 8 月份重新開切眼后，采面推進恢復(fù)正常。3. 騰龍煤礦礦壓采煤工作面長240ml煤厚1.5至1.7m （由于斷層影響煤層變 ?。Ъ茏畲笾瘟?5000KN （端頭支架6000KN ,采煤工作面周 圍是采空區(qū)。10 月 25 日夜班，由于采面周期來壓，采面瓦斯突然

13、增高，在停產(chǎn) 16 個小時后，瓦斯才恢復(fù)正常。工作面上下順槽壓力大。頂板比較破碎，煤壁前方?jīng)]有切頂。七、地震據(jù)中國地震臺提供的地震資料， 2015 年 10 月 13 日 03 時 18 分 44 秒，金沙境發(fā)生3.1 級有感地震，震源坐標北緯 27.5 °，東經(jīng) 106.2 °，震源深度6千米。省地質(zhì)構(gòu)造圖及相關(guān)地質(zhì)資料表明，井田區(qū)域位于北東向構(gòu)造變形區(qū)，屬揚子準地臺黔北臺降板塊，處于四級構(gòu)造單元。八、頂板周期來壓及涌水量增大因素及結(jié)論1. 采煤工作面來水水源為長興組灰?guī)r含水層。2. 采煤工作面推進后，采空區(qū)上覆巖體發(fā)生斷裂變形，先期來壓時（巖體塑性變形階段）產(chǎn)生的大量節(jié)

14、理和剪節(jié)理發(fā)生斷裂，致使導(dǎo)水通道變大，加之水頭壓力因素，從而引起含水層中的水大量涌入采空區(qū)致使采空區(qū)出水量增大，預(yù)計后期涌水量會呈衰減趨勢。3. 現(xiàn)采面已經(jīng)過完斷層，由于采空區(qū)面積跨度過大，導(dǎo)致冒落裂隙帶高度增大，斷層破碎帶成為管徑較大的導(dǎo)水通道，成為采面涌水量增大的原因之一。4. 根據(jù)地質(zhì)資料，長興灰?guī)r上伏巖層為三疊系夜郎組巖層，其中玉龍山段為一含水層，雖與長興灰?guī)r之間由沙堡灣組隔水層相隔，很有可能因?qū)娱g構(gòu)造產(chǎn)生導(dǎo)水通道將其聯(lián)通，加之此地層發(fā)育有斜層理， 使得玉龍山段含水層巖層中的水有可能補充至長興灰?guī)r含水層，預(yù)計大氣降水時可能導(dǎo)致采空區(qū)涌水量會有所增大。5. 根據(jù)采區(qū)周邊礦井工作面來壓情況

15、調(diào)查， 臨近采區(qū)周邊各礦井采面推進過程中幾乎在同一時間段采面周期來壓顯著增大。 由于近期發(fā)生 3.1 級地震，構(gòu)造板塊長期積聚的應(yīng)變能得到釋放，區(qū)域構(gòu)造板塊急需尋求板塊部地應(yīng)力處于均衡狀態(tài)。 加之新化井田區(qū)域礦井多， 采空區(qū)多， 采空區(qū)面積大， 區(qū)域構(gòu)造板塊地應(yīng)力重新分布，導(dǎo)致井田區(qū)域多個回采工作面在回采過程中，采空區(qū)上覆巖體（整體上為剛性塊體）需要釋放應(yīng)變能以維持塊體均衡，從而導(dǎo)致采空區(qū)大面積發(fā)生斷裂變形使得周期來壓異常增大， 附近礦井回采工作面及我礦 20912 回采面發(fā)生液壓支架壓死現(xiàn)象。九、治水方案在運輸巷安設(shè)排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)如下：（1）在20912運輸巷低凹處（438m）做蓄水池，

16、設(shè)1休懦水 泵一臺經(jīng)排水管一20912運輸巷排水管路（三寸）一二采區(qū)軌道上 山水溝（ 400mm< 400mm 西軌大巷水溝（400mm（ 400mm f+800 軌道石門水溝（400mrm< 400mm f 一采區(qū)井底水倉。（2） 20912工作面前期排水路線為：20912工作面720916底抽聯(lián)絡(luò)巷-20916底抽巷一二采區(qū)邊界上山7 +800水平（東翼）軌道大巷水溝f+800軌道石門水溝一一采區(qū)井底水倉。（ 3）在運輸巷利用臨時水溝將水排到蓄水池，在蓄水池處安裝一臺11KWS水泵，額定排水能力為50m3/h ,備用一臺風(fēng)泵，工作面涌水通過運輸巷臨時水溝排到蓄水池里， 使用水泵

17、三寸軟管接到二采區(qū)軌道上山水溝，排水線路：運輸巷臨時水溝一運輸巷蓄水池（438m）處f水泵排水管f二采區(qū)軌道上山水溝f西軌大巷水溝f +800軌道石門水溝f 一采區(qū)井底水倉f地面。十、下一步工作建議1. 防治水措施（ 1 ）實時監(jiān)測采空區(qū)涌水量趨勢，直至涌水量成降低趨勢為止；（ 2 ）在二采區(qū)東翼邊界上山（一采區(qū)運輸上山）開挖排水溝排水，避免因水流沖刷致使巷道底板被嚴重破壞。（ 3 ）堅持有疑必探，先治后采的制度。由于礦井多處存在著隱伏斷裂， 在今后各開拓準備巷道施工階段切實做好地質(zhì)資料及水文地質(zhì)資料的收集整理，為今后地測防治水提供可靠論證資料。（ 4）嚴格地執(zhí)行水文地質(zhì)隱患排查和預(yù)測預(yù)報制度。對井下水流量突然增大，要及時匯報礦領(lǐng)導(dǎo)及防治水小組組長，及時分析并采取相關(guān)措施。 現(xiàn)階段要每班有防治水小組成員實時監(jiān)測采空區(qū)個出水點出水情況， 發(fā)現(xiàn)問題及時匯報并現(xiàn)場調(diào)度相關(guān)人員進行抽排水處理。5）建議對井下主要軌道大巷排水溝進行清淤，保證排水溝斷面能滿足排水需求，避免水量增大溢出溝外影響文明標準化。2. 周期來壓管理措施（ 1）由于