煤矿东区1煤开采可行性分析.pdf

刘庄煤矿东区 1 煤开采可行性分析 胡明宏 中煤新集刘庄煤矿 东区地测科 安徽 阜阳 摘要：刘庄煤矿开采 1 煤将面临底板太灰和奥灰水安全威胁，由于区内未疏放灰岩水，灰岩 水位较高，高水压、较薄隔水层是影响 1 煤安全开采的主要不利因素之一。围绕 1 煤首采区安全开 采，矿井开展了井上下的物探、钻探和相关研究工作，本文通过分析研究矿井东区 1 煤底板隔水层 隔水性，1 煤开采的底板预测破坏深度，灰岩的富水性，各含水层的水力联系，1 煤开采的安全水 头值，地质构造因素对 1 煤安全开采的影响等，对东区 1 煤开采的可行性进行分析评价。矿井东区 3 1 煤底板直接隔水层平均厚度 15.67m，1 煤底板至 C 层灰岩顶板之间的岩层可作为 1 煤底板的相 3 对隔水层，厚度 20.99～33.45m，平均 27.31m，1 煤开采底板破坏深度预测值为 18m，1 煤底板相 对隔水层平均厚度大于底板破坏深度预测值。C Ⅰ组灰岩与C Ⅱ、C Ⅲ组灰岩及奥灰间无显著的水 3 3 3 力联系，1 煤底板太灰、奥灰以及寒灰顶部弱富水性，C Ⅲ组灰岩偶见中等富水性，地质边界条件 3 为阻水或弱给水边界，矿井处于封闭～半封闭水文地质单元，地下水以储存量为主，1 煤底板灰岩 弱富水性，是制约断层和岩溶陷落柱含、导水性的有利条件。东区-762m 水平 C3 Ⅰ组灰岩水头压力 为 7.07 MPa，采用相对隔水层平均厚度计算的突水系数为 0.26MPa/m，正常块段安全水头值为 2.731MPa，水压面标高需降至-488.90m；受构造破坏块段安全水头值为 1.639MPa，水压面标高需 降至-598.10m。在采掘过程中，针对具体情况分别采取留设断层防水煤柱、按临界突水系数 0.06MPa/m 疏水降压到安全水头值、注浆加固、对三维地震数据二次处理精细解释的 7 个异常区超 前进行综合探测等防范措施，可以保证 1 煤安全开采。 关键字：1 煤；开采可行性；底板隔水层；隔水性；地质构造 1. 地质概况 中煤新集刘庄煤矿位于淮南煤田西部，井田东西走向长 16km，南北宽 2 3.5～8km，面积约 82km 。井田位处淮河冲积平原，地形平坦，地面标高 +24～+26m 左右。济河流经井田东北部，属季节性河流。 1.1 地层 淮南煤田位于华北石炭二叠纪聚煤区的南缘，区内地层除缺失上奥陶 统及中、上三叠统至中侏罗统外，从下元古界至第四系均有不同程度发 育，绝大部分地层被新生界地层覆盖。 刘庄煤矿位于淮南煤田西部，地层自老而新发育有寒武系、奥陶系、 石炭系、二叠系、三叠系、古近系、新近系和第四系等，基岩均被新生界 所覆盖。 矿井主要含煤地层为二迭系山西组和上、下石盒子组，可采煤层 13 层，其中 13-1、11-2、8、5、1 煤为主要可采煤层。 1.2 地质构造 1.2.1 基本构造特征 淮南煤田总体呈复向斜形态，轴向北西西～东西。复向斜轴部地层平 缓，由一系列宽缓褶曲组成，谢桥古沟向斜、陈桥背斜、潘集背斜为其主 要构造单元。东西向构造和北北东向构造组成了本区的基本构造格局。 刘庄煤矿位于淮南复向斜中的次一级褶皱——陈桥背斜之南翼，为一 轴向北西西向的略有起伏的不完整宽缓向斜，即谢桥向斜。矿井位于谢桥 向斜北翼，地层倾向南，倾角 10°～20°，以F5、F12 断层分别为东、西 部边界，区内无岩浆岩侵入，构造复杂程度属中等。见图 1-1。 一一一 8