夏店煤矿综放工作面排水系统设计与应用.pdf
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1、总第 1 6 8期 d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 52 7 9 8 2 0 1 3 0 8 0 1 2 夏店煤 矿综放工作 面排水 系统设 计 与应 用 许 浩 ( 潞安集 团 慈林 山煤业公 司, 山西 长 治0 4 6 2 0 5 ) 摘要: 夏店煤矿主采煤层厚, 埋深较浅, 上覆基岩较薄, 3 1 采区开采过程中工作面出现持续性涌水, 对采 煤工作造成了严重影响。文章针对 3 1 1 1综放工作面排水系统进行了设计, 提高了排水效率, 成功治理 了 水患, 保证了工作面的正常生产, 实现了预期 目标。 关键词 : 上覆基岩; 涌水 ; 综放工作
2、面; 排水系统 中图分类号 : T D 6 7 文献标识码 : B 文章编 号 : 1 0 0 5 2 7 9 8 ( 2 0 1 3 ) 0 8 0 0 2 6 0 2 1 工作面涌水概况 慈林山煤业公司夏店煤矿位于山西省襄垣县夏 店镇境 内, 该矿区属于沁水煤 田武夏矿区的一部分。 夏店煤矿 3 1 1 1 工作面处于一个向西北倾斜 的单倾 斜构造 内, 煤层倾角为 3 8 。 , 工作面长为 2 2 5 IT I , 埋 深为 1 4 01 8 0 m, 目前 , 该工作面 已推进 1 8 0 m, 工 作面总体涌水量在 1 3 0 2 0 0 n l 。 h之间变动, 最高 涌水量达到
3、 2 2 0 I T I h 。涌水水源 为顶板垮落后 的 上部含水岩层水及裂隙水 , 在采空区积 聚并在工作 面地势较低的机尾涌出, 严重影响了 3 1 1 1 工作面的 正常生产。 2 矿井水文地质条件 夏店井田位于襄垣县城西约 1 0 k m处 , 浊漳河 西源北畔。浊漳河西源在井 田西南部边界外由西北 向东南流过 , 胡家沟为常年有水小河 , 由东北向西南 穿过井 田中部 , 注入井田西南部 的马喊水库, 马喊水 库总库容 1 2 7万 r n 。井田内其他沟谷平时无水 , 雨 季 为 排 洪 通 道 。夏 店 煤 矿 主 井 井 口 标 高 为 + 9 1 8 6 4 m, 副井井
4、口标高为 + 9 5 5 4 0 m, 回风井井 口标高为 + 9 6 8 4 3 m, 均高于马喊水库水位标高和 井 田附近河流的最高洪水位标高, 矿井井 口不受洪 水威胁 。矿床以孔隙水 、 孑 L 隙裂隙水充水为主, 主采 3号煤层上部有五层含水层, 为奥陶系中统岩溶裂 隙含水层 、 二叠系下统山西组及下石盒子组含水层 、 石炭系上统太原组裂隙含水层 、 基岩风化带含水层 和第四系松散岩类孔隙含水层 , 见表 1 。 隔水层为二叠系砂岩层间隔水层 , 由泥岩 、 砂质 泥岩 、 粉砂岩等组成 , 平行分布于各砂 岩含水层 之 间 , 与砂岩形成平行复合结 构, 起到层 间隔水 的作 2
5、6 用 , 阻隔各含水层垂 向水力联系。 表 1 各含水层特征 含水层 特征 奥陶系中统岩溶裂隙含水层 二叠 系下统 山西 组及 下石 盒 子组裂 隙含水层 石炭系上统太原组裂 隙含水层 基岩风化带裂隙含水层 第四系松散岩类 L 隙含水层 该含水层 为岩溶裂 隙含水层 , 含水空间以岩溶裂隙为主。 为碎屑岩裂 隙含水 层 , 含水层 主要 由中 一细粒砂 岩组成 , 厚 度为 1 7 21 5 3 3 IB , 平 均 6 6 8 I I 1 。含水空 间为 砂岩 裂 隙及构造裂隙。 为碎屑 岩夹碳 酸盐 岩岩 溶裂 隙含水层 , 主要 含水层 由数层 砂岩裂隙含水层及 K 、 、 K 和 K
6、 石灰岩岩溶裂隙 含水层 构成 , 含水空间以裂隙为主。 该含水层 为碎 屑 岩裂 隙含水 层 , 含水层主要 由粗 一细粒砂 岩组 成。含水 空 间以风 化 裂 隙为主。 主要为第 四系松散沉积物 , 含 水层主要 由砾石 、 细砂或砂 土 等组成 , 主要接受大气 降水 的 补 给, 受大气降水影 响明显 。 3 工作面涌水规律 3 1 煤层开采后形成的导水断裂带计算 根据 矿区人文地质工程地质勘探规范, 缓倾 斜煤层在采用全部垮落法管理顶板 的情况下, 上覆 岩层导水裂隙带高度 可以通过经验公式计算如 下 : 当岩石抗压强度为 2 0 4 0 M P a时: 4 f= +5 1 ( 1
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