红柳煤矿1121首采工作面顶板离层水害的形成机理与防治措施研究.pdfVIP

CoalMiningTechnology 红柳煤矿 1121首采工作面顶板离层水害的 形成机理与防治措施研究 陈占海 曹海东。 (1．神华宁夏煤业集团有限责任公司，宁夏 银川 750011；2．中煤科工集团西安研究院，陕西 西安 710054) 【摘 要 】通过对红柳煤矿 1121首采工作面前期4次集中涌水 泄水巷涌 出水量在 460m。／h以上。13：l8时至 l4：00时涌水量突 特征进行分析研究，总结出了集中涌水的形成机理以及制定出相应 然增大到 1817m／h，导致矿井l临时排水系统被淹，工作面被迫暂时 的防治措施。在理论分析以及 1121首采工作面涌水特征分析的基础 停产。l1月22日后，涌水量减小到 170m。／h，现涌水量稳定在 130 上，结合井下疏放试验、参数反演等技术手段，确定了1121工作面 m。／h。 集中涌水的水源为煤层开采后产生的离层水，在此基础上，结合工 2前期水害成因分析 作面周期垮落步距，对煤层开采后形成的离层水进行有效疏放，从 根据红柳煤矿的煤层埋藏条件和开采方法，对研究矿井涌水的 而达到安全 回采 的 目的。通过实践证明，前期确定的涌水水源为离 水源、通道、机理具有重要意义 。对 1121工作面涌水机理的分析， 层水是科学合理的，采用井下钻孔对离层水进行疏放是解决离层水 首先要研究其煤层开采覆岩破坏规律，同时充分考虑地质、水文地 害的有效途径 。 质、煤层埋藏与开采等条件 ，特别是2煤顶板特殊的岩性组合 。 【关键词 】离层水；煤层顶板；疏干 2．1煤层顶板岩性及其组合分析 引言 砂岩含水晏上jr屡4(06m 神华宁煤集团红柳煤矿 2煤开采矿井充水水源主要来 自其顶板 侏罗系直罗组底部粗砂岩裂隙孔隙含水层。该含水层富水性弱，单 盘渑岩l?Ore1 位涌水量 q(L·s—l·m一1)≤0．1，从直观上判断以及与梅花井等 相邻井 田对 比，对矿井安全威胁不大。然而，1121工作面在 2009 砂砉含水 F舟最2(22m) 年 9月份开始 回采到 2010年 3月份共推进 了约 186m，却经历了4 直接顶板泥音(8一[Om) 次集中涌水，最大涌水量 3000m／h，工作面被迫两次停产。 2号曝 通过理论分析，并且结合红柳煤矿 112i工作面的涌水特征以及 图 1 2煤顶板岩性及其组合示意图 顶板岩层特殊的组合规律，判断出前期集中涌水水源为煤层开采后 1121工作面 2号煤直接顶为粉、细砂岩，厚度 8~lOm，老顶为 形成的离层水。离层水是一种少见的煤矿水害类型，因此开展对离 直罗组下段下分层粗砂岩含水层，厚度 14．66~47．17m，平均厚度 层水害的研究对完善矿井水害类型、判断水害成因，并且根据实际 22．2m；其上为 7．O～25．5m粉砂岩、泥岩，平均厚度 20m，为隔水 情况制定相应的水害防治措施具有重要的理论意义和实用价值 。 层 ：再 向上为厚 29．07~41．76m，均厚 40．6m 的直罗组下段上分层 本文认为在 “小水”矿区发生的离层水害，其 中一个重要的原 粗砂岩含水层 (见图 1)。 因就是工作面顶板特殊的岩性组合，深入的研究直落组下段的粗砂