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带水压采掘安全技术措施

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带水压采掘安全技术措施

一、矿井概况

河南宏福煤业有限公司徐庄矿位于荥阳市南部，矿井设计生产能力

为15万吨/年，核定生产能力为21万/年。开采石炭系太原组一1煤层，

平均厚度1.15m，煤质为无烟煤，顶板L1-L2灰岩，底板本溪组铝土泥

岩，下部奥陶系灰岩。不存在火成岩侵入情况。低瓦斯矿井，属低沼煤

层，煤层倾角平均15°，煤层无自然发火和无煤尘爆炸危险。矿井采用

立井单水平上下山开拓，中央边界式通风，通风方法为抽出式。目前主

要采区为西翼12采区和东翼11采区。回采工作面采用走向长壁式采煤

方法，炮采陷落法管理顶板，工作面采用单体液压支柱支护，刮板运输

机运输。掘进巷道均为裸体巷道，采用点柱支护形式，人力推车运输。

皮带下山采用胶带运输机运输，大巷采用7吨电机车，一吨标准矿车运

输，井筒提升采用一吨标准罐笼提升。

1、主要含水层：

（1）中寒武-奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层，奥陶系灰岩岩溶裂隙较

发育，但不均匀，在断层破碎地段，岩溶裂隙发育，富水性强。奥陶系

灰岩含水层富含岩溶承压水，上距一1煤层底板10m左右，是威胁煤矿

安全开采的主要含水层。矿井正常涌水量444m3/h，最大涌水量为

1332m3/h（新修编地质报告提供），充水水源主要以顶底板灰岩岩溶裂

隙水为主，故将其矿床水文地质类型划归为复杂型，即以岩溶裂隙水充

水为主的水文地质条件复杂的煤矿床类型。

（2）石炭系太原组下段灰岩含水层（L1-3）由石炭系太原组L1-3

灰岩构成，厚度为10.34～14.37m，平均10m左右。岩溶发育程度一般，

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除浅部风化带及断裂带附近岩溶较发育和富水性较强外，其余地区岩溶

不太发育，富水性较差。L1-3灰岩距离奥陶系灰岩较近，与奥灰水水力

联系密切。是矿井的另一主要含水层。

（3）其他：石炭系太原组上段灰岩含水层（L7-9），二1煤顶板

砂岩含水层、二叠系砂岩含水层，第四系松散沉积物孔隙水含水层。以

上含水层有的因厚度不够，含水性不强；有的距本煤层较远，故均不做

考虑。

2、主要隔水层：

由位于一1煤层底板的本溪组铝土泥岩组成，层位稳定，厚度一般

为4.63-19.44m，平均厚度8.97m,局部厚度较大。

该隔水层虽有一定隔水作用，但由于3方面的原因，隔水效果有限。

主要原因是：

（1）铝土泥岩厚度较小，抗压强度较低；（2）在采动影响下，隔

水层受到破坏，有效隔水层厚度减小；（3）矿区构造裂隙发育，大裂

隙常能将煤层及顶底板含水层相互沟通。

矿区的奥灰水经过多年的疏排，水位呈逐年下降趋势，自开采之初

的+160米下降到现在的-20米左右，采掘工程范围内的水压为

2-2.2Mpa。据矿井涌水量资料统计，矿井11采区涌水量正常为273m3/h，

12采区涌水量正常为197m3/h，矿井总涌水量为470m3/h，矿井水文地

质条件复杂。

二、安全水头压力值计算

1、根据《煤矿防治水规定》和地质报告提供有关数据，现对采煤

工作面安全水压计算如下：

P=TsM=0.1×8.97=0.897Mpa

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式中M-底板隔水层厚度，平均8.97m；

P-安全水压，Mpa;

Ts-临界突水系数，Mpa/m。

Ts值应当根据本区资料确定，一般情况下，在具有构造破坏的地

段按0.06Mpa/m计算，隔水层完整无断裂构造破坏地段按0.1Mpa/m计

算。本区隔水层完好，所以按0.1Mpa/m计算。

2、根据近两年钻孔水文观测，目前水位在-20左右，开采标高在

-160--240之间，开采区域水压1.4-2.2Mpa，综上所述，安全水压为

0.897Mpa，开采区域水压大于安全水压，属带压开采，特制订带压开采

安全技术措施如下:

三、矿井防治水安全技术措施

1、根据