防水煤柱留设.docVIP

7.3防水煤柱留设 7.3.1断层防水煤柱留设 因本矿井3号煤层开采时断层、陷落柱是奥陶灰突水的重要通道。 因此，必须对导水断层留设防水煤柱，防水煤柱的留设方法可依据《煤矿防治水规定》附录三的公式计算，本矿区含水或导水断层防隔水煤柱的留设方案如下： 由于本井内没有发现较大的断层，因此，本报告只考虑小断层的煤柱留设情况。当断层落差小于隔水层厚度（取3号煤层的99.09m）时，含水或导水断层防隔水煤柱的留设参照经验公式计算： L=0.5KM≥20m (7-1) Ha=+10,L=≥20m (7-2) 式中：L—防隔水层煤柱宽度，m； K—安全系数，一般取2～5； M—煤层厚度或采高，m； P—煤层厚度或采高，m； Kp—煤的抗拉强度，Mpa； Ha—导水裂隙带至含水层防水岩柱的厚度，m； α—断层倾角，（°） 经以上公式（7-1）和（7-2）计算，所得结果取较大值为留设的防水煤柱宽度。 今后如在地质勘探和采掘活动后，发现有新的断层，矿方应按照以上计算方法自行计算断层防水煤柱的宽度；对落差小于5m的断层应在探明去其导水性后，再确定是否留设防水煤柱或采取注浆加固措施。 7.3.2陷落柱保护煤柱留设 目前本矿井内尚未发现陷落柱，但不排除存在隐伏陷落柱的可能。陷落柱是奥灰突水的主要通道，为防止陷落柱突水事故，确保矿井安全生产，对导水陷落柱必须留设防水煤柱。现分述如下： ①导水陷落柱 对于一些导水陷落柱，如果所处的位置对回采影响不大，可以只留设保护煤柱而不封堵。这类落陷柱突水隐患很大，留设防水煤柱时一定要考虑其特征，做到万无一失。 首先，必须查明有无与陷落柱连通的导水断层。如果存在断层，即使断层距很小，也会作为突水通道将陷落柱内的水导入矿井，从而导致断层突水事态扩大。即使没有人为干扰的情况，突水通道也会在高压水作用下发生冲刷或扩容，随时有增大涌水、发生灾害的可能。因此，必须圈定陷落柱的突水边界。陷落柱的边界不等于突水边界，因为陷落柱在坍塌过程中或坍塌后的重力作用下，在柱体周围的脆性煤、岩层中形成大量的张裂隙，这些裂隙将成为良好的突水通道。一些陷落柱甚至内部完全充水不导水，而断层小裂隙发育的陷落柱周边环带反而成为导水的主要通道。 因此，确定陷落柱的出水边界，必须考虑周边裂隙的发育带，将其划在突水边界内。突水边界确定以后，可将突水边界视为一个断层面，参照《煤矿防治水规定》有关导水断层防水煤柱的留设方法比照计算。 计算陷落柱的防水煤岩柱用下面的公式： L=0.5KM (7-3) 式中，L—防隔水煤柱宽度，m； K—安全系数，一般取2～5； M—煤层厚度或采高，m； P—水头压力，Mpa； Kp—煤的抗拉强度，Mpa； ②不导水陷落柱 不导水陷落柱可分为两种类型，一种是陷落柱基底的灰岩不含水或含水不丰富，陷落柱无水可导；第二种是陷落柱局部挤压变形形成隔水层，从而使陷落柱无法导水。对于第一种类型的陷落柱，可以不留设防水煤柱。对于第二种，尤其是曾经有过陷落柱导水的矿区出现的不到水陷落柱，如果不留设防水煤柱而强行通过，在采动应力的作用下隔水层可能受到破坏而出现突水现象。 7.4掘进巷道防治水工作 武甲煤矿3号煤层为全井田带压开采。因此巷道掘进也为带压作业，对巷道掘进的防治水工作也应当加强。掘进过程中应严格按照《煤矿防治水规定》的要求执行，本着“有疑必探、先探后掘”的原则，做好超前物探和超前钻探工作。 （1）超前物探 在巷道掘进过程中，巷道前方如果发现或揭露断层，且断层导含水性存在一定的不确定性，断层确切位置可能与已有的资料不符，其突水存在不可预知性，所以必须进行掘进头超前探查工作。 带高压掘进应将超前探测作为日常防治水的重要内容，超前探的主要方法有：直流电法、瞬变电磁技术、地质雷达。 掘进头超前物探主要采用井下直流电法进行超前探，可探测80m,安全掘进50m。这一方法在煤巷中使用效果较好，因为煤为高阻介质，在有含水构造时介质的电阻差异很大，易于发现异常；而在砂、泥岩中使用效果不好，原因是砂、泥岩为低阻层，其内的含水构造电性差异小。主要用于超前探测矿井含水构造（包括陷落柱）、含水层、老空积水层。 瞬变电磁技术利用人工在发射线圈加以脉冲电流，产生一个瞬变的电磁场，可查明含水地质如岩溶洞穴与通道、煤矿采空区、深部不规则水体等。 地质雷达是通过特定仪器向地下发送脉冲形式的高频、甚高频电磁波，电磁波在介质中传播，当遇到存在电性差异的地下目标体，如空洞、分界面等时，电进波便发生反射，根据接收到的雷达波形、强度、双程时频等参数便可推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态，从而达到对地下隐蔽目标物的探测。这是一种非破坏性的探测技术，并具有较高的探测精度和分辨率。可超前探测30m范围内的断层、陷落柱、含水带等地质