小庄煤矿隐蔽致灾地质因素类型及致灾特征分析.pdf
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1、第46 卷第7 期2023年7 月地测与水害防治小庄煤矿隐蔽致灾地质因素类型及致灾特征分析煤炭与化工Coal and Chemical IndustryVol.46 No.7Jul.2023吴章涛1,黑军锋1,吴继铎,张国平1,杨皓博1,董世梁1(1.陕西彬长小庄矿业有限公司,陕西彬州7 13 5 0 0;2.陕西彬长矿业集团有限公司,陕西咸阳7 12 0 0 0)摘要:对矿井主要隐蔽致灾地质因素致灾特征的分析和评价是保障安全生产的必要工作。本文以小庄煤矿为例,通过全面分析开采4号煤层时各类隐蔽致灾地质因素的基本特征,确定影响矿井安全开采的关键致灾因素,评价其致灾危险性。研究结果表明,小庄煤矿
2、主要的隐蔽致灾因素包括自身采空区、断层裂隙和褶曲、导水裂隙带、封闭不良钻孔、瓦斯、地下含水体、冲击地压和矿井热害,其中关键致灾地质因素为导水裂隙带、封闭不良钻孔和地下含水体,未发现其他致灾因素。关键词:隐蔽致灾地质因素;洛河组含水层;导水裂隙带;封闭不良钻孔中图分类号:TD163文献标识码:A文章编号:2 0 95-5 97 9(2 0 2 3)0 7-0 0 6 6-0 5Analysis of hidden disaster-causing geological factorstypes and disaster-causing characteristics inXiaozhuang M
3、ineWu Zhangtao,Hei Junfeng,Wu Jiduo,Zhang Guoping,Yang Haobo,Dong Shiliang(1.Shaanxi Binchang Xiaozhuang Mining Co.,Ltd.,Binzhou 713500,China;2.Shaanxi Binchang Mining Group Co.,Ltd.,Xianyang 712000,China)Abstract:The analysis and evaluation of the disaster characteristics of the main hidden geologi
4、cal factors in the mine is anecessary work to ensure safe production.Taking Xiaozhuang Mine as an example,this paper comprehensively analyzed thebasic characteristics of various hidden disaster-causing geological factors when mining No.4 coal seam,determined the keydisaster-causing factors affecting
5、 the safe mining of the mine,and evaluated its disaster-causing risk.The results showedthat the main hidden disaster-causing factors in Xiaozhuang Mine included its own goaf,fault/fracture and fold,waterconduction fracture zone,poorly sealed borehole,gas,underground water-bearing body,rock burst and
6、 mine heat damage.The key geological factors were water conduction fracture zone,poorly sealed borehole and underground water-bearingbody,and no other disaster-causing factors were found.Key words:hidden disaster-causing geological factors;luohe group aquifer;water conduction fracture zone;poorly se
7、aledborehole煤矿隐蔽致灾地质因素的普查是矿井地质工作中的重要内容之一,对矿井主要隐蔽致灾地质因素致灾特征的分析和评价预测,是保障安全生产的必要任务。但在煤矿生产中,隐蔽致灾地质因素的种类繁多,部分因素隐蔽性强,致灾程度也不一,因此普查和分析的难度较大。如何全面准确的评价、判定关键致灾地质因素是普查工作中的核心环节。本文以陕西彬长矿区小庄煤矿为例,通过全面分析开采4号煤层时矿井的各类隐蔽致灾地质因素的基本特征,确定影响矿井安全开采的关键隐蔽致灾因素,分析可能引发的煤矿致灾危险,评价其致灾危险性,为综合探查防治措施的制定提供了地质依据。责任编辑:张彤D0I:10.19286/ki.cc
8、i.2023.07.018作者简介:吴章涛(198 8 一),男,陕西商洛人,工程师。引用格式:吴章涛,黑军锋,吴继铎,等.小庄煤矿隐蔽致灾地质因素类型及致灾特征分析 J1.煤炭与化工,2 0 2 3,46(7):6 6-7 0.66吴章涛等:小庄煤矿隐蔽致灾地质因素类型及致灾特征分析1概况陕西省彬长矿区小庄煤矿是陕西彬长矿业集团有限公司的主力生产矿井之一,煤矿于2 0 10 年动工建井,2 0 18 年进入联合试运转,井田面积45.8247km,生产规模6 0 0 万t/a。矿井为立井开拓方式,目前主采中侏罗统延安组(Jay)的4号煤层。4号煤层除了小灵台背斜无煤区外几乎全井田赋存,平均厚度
9、18.0 1m,属于特厚煤层;全井田共划分为5 个盘区,采用长壁式采煤方法,分层开采。2隐蔽致灾地质因素分析2.1采空区2.1.1井田内自身采空区小庄煤矿累计回采6 个工作面,分别为40 2 0 1、40202、40 2 0 3、40 2 0 4、40 3 0 9、40 2 0 5 工作面,形成了6 个采空区,积水面积约7 5.5 万m,积水总量约10 2 万m,各采空区积水均通过联络巷自流至泄水巷外段,进行集中持续排放。目前矿井涌水量为1490m/h,井田内采空区均为自身采空区,采空区范围及积水情况清楚,且矿方在积水边界线平行外推移了2 0 m留设探水线,由探水线向外再平行外推2023年第7
10、 期移了6 0 m作为警戒线(简称“三线”)(图1)。为了接续工作面的安全回采,矿方已积极针对采空区积水开展了相应的疏放工作,已疏放至相邻巷道最低点,即对采空区补给水量进行持续疏放。2.1.2井田周边采空区积水小庄煤矿周边邻近矿井有胡家河、文家坡、火石咀、大佛寺、亭南和孟村煤矿。小庄煤矿与周边煤矿均未存在越界开采现象,相邻各煤矿与小庄煤矿井田边界之间多为天然界线一一泾河,且各矿之间留设有保护煤柱。综合以上分析,小庄煤矿范围内自身采空区及积水区清楚,矿井探放水工作细致,密闭情况完好;接续的相邻工作面采空区积水探查相对简单,且工作面之间留设有防隔水煤(岩)柱,容易控制,在保证泄水巷持续正常排水的情
11、况下,自身老空水的隐患较小;矿井周边采空区、积水区清楚,对小庄煤矿影响小,不作为矿井的充水水源,矿方保持资料对接及必要的探查工作即可。2.2废弃老窑(井筒)和封闭不良钻孔普查小庄煤矿煤层埋深相对较大,平均埋深超过600m。地面未发现煤层露头,井田范围内不存在老窑及关闭小煤矿。井田内主要需要防范封闭不良钻孔的影响,具体情况如图1所示。十+XZ2002A23五盘区X20139XZ1907030940307工作面XZ210119TXZ-02x三盘区2 3Xz-0140302工作面184二盘区XZ2103-40207工作面A6205作面40204工作面40203工作面DG40202作面井田边界采空区X
12、1油气井水文长观孔183无煤区2000年前勘探孔盘区边界积水区Fig.1 Distribution of water accumulation area and poorly sealed boreholes盈洲5 42221四盘区XZ1903223WA020X作面190一盘区图1积水区和封闭不良钻孔分布19722438一盘区125672023年第7 期考虑到地勘钻孔施工工艺和封孔质量要求的不同,2 0 0 0 年以前施工的普查和详查钻孔封孔质量均视为“不可靠”。因此,井田范围内封闭不良的地面勘探钻孔共计16 个,分别为18 5、18 4、2 8、190、8、2 3、3 8、3 9、191、1
13、2 5、197、194、2 13、221、2 2 3、2 2 4孔。井田范围内存在2 0 12 年施工的1号、泾河538号、泾河5 42 号油气井。3 口油气井封孔情况不明,需要按照封闭不良钻孔进行管理。井田内还在施工了XZ-01V/XZ-01H(含7 个分支)、XZ-02、X Z-3、X Z-0 4、H JH 0 3 瓦斯抽采井。其中,XZ-01V孔已封孔,XZ-01H(含7 个分支)、XZ-02、X Z-0 3、X Z-0 4、H JH 0 3 均未封孔。因此,上述5 个瓦斯抽采井需要按照封闭不良钻孔进行管理。井田内存在 XZ1、X Z 3、D G 5、X Z 19 0 3、XZ1907、
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