蒙陜礦區(qū)深埋工作面頂板水可疏降性及預(yù)疏放標準研究
發(fā)布時間:2021-12-23 18:46
在分析蒙陜礦區(qū)深埋煤田區(qū)地貌特征、水文地質(zhì)條件、工作面鉆孔涌水和采空區(qū)涌水特征等基礎(chǔ)上,開展了頂板水可疏降性和預(yù)疏放標準研究,結(jié)果表明:研究區(qū)包括基巖臺地、沙地、黃土溝壑3類地貌,其中沙地區(qū)第四系富水性強,煤層頂板含水層豐富的充水水源,導(dǎo)致直羅組一段滲透系數(shù)和單位涌水量均遠大于基巖臺地區(qū)和黃土溝壑區(qū)。不同礦井首采工作面探放水鉆孔初始水量和累計放水量分為3類,水量較小礦井,初始水量q0≤10.0 m3/h,累計疏放水量<5.0×104m3;水量中等礦井,初始水量q0≤60.0 m3/h,累計疏放水量10.0~100.0×104m3;水量較大礦井,大部分鉆孔的初始水量q0>100.0 m3/h,累計預(yù)疏放水量>100.0×104m3;所有礦井首采工作面經(jīng)預(yù)疏放后,可以實現(xiàn)絕大部分鉆孔水量<10.0 m
【文章來源】:煤礦安全. 2020,51(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)位置示意圖(紅線內(nèi)為研究區(qū))
本地區(qū)現(xiàn)階段主采煤層為2號煤或3號煤,通過在巴彥高勒和納林河二號礦井的覆巖破壞高度實測,本地區(qū)導(dǎo)水斷裂帶發(fā)育高度一般為煤層開采高度的20~25倍,即最大發(fā)育高度在100~130 m,已經(jīng)進入直羅組一段地層。該層段厚度70~100 m,平均85 m,底部的七里鎮(zhèn)砂巖平行不整合覆巖在延安組三段上,以中粗砂巖為主,厚度17~24 m(平均19m),自然伽馬曲線表現(xiàn)為低值,是本地區(qū)2煤和3煤開采過程中最主要的防治水目的層。但是,不同礦井的直羅組含水層水文地質(zhì)條件差異較大,其中滲透系數(shù)k和單位涌水量q作為含水層滲透和出水能力大小的重要指標(圖3),黃土溝壑區(qū)的魏墻礦k=0.004 m/d、q=0.002 5 L/(s·m),基巖臺地區(qū)的紅慶河礦k=0.003 6 m/d、q=0.011 7 L/(s·m),而沙漠區(qū)k=0.01~0.149 m/d、q=0.024~0.077 L/(s·m),沙漠區(qū)直羅組含水層富水性(滲透能力和出水能力)遠大于黃土溝壑區(qū)和基巖臺地區(qū)。2.2 頂板水可疏降性
礦井工作面探放水鉆孔水量和水壓特征見表1。由表1可知:鉆孔的初始水量和水壓差異極大,經(jīng)采前預(yù)疏放后,1~3個月可實現(xiàn)大部分(90%)頂板鉆孔水量<10 m3/h、水壓<1.2 MPa,具有較好的可疏降性。大致分為3類:(1)初始水量q0<10.0 m3/h,初始水壓p0≤4.0 MPa,包括紅慶河和魏墻煤礦,通過對頂板含水層的預(yù)疏放,累計疏放水量分別為0.93×104m3和2.0×104m3,最終實現(xiàn)工作面回采前單孔水量q1=0.4~2.7 m3/h和0~0.5 m3/h,水壓已不可測;(2)初始水量q0≤60.0 m3/h,初始水壓p0≤6.0 MPa,包括葫蘆素、巴彥高勒、營盤壕,工作面預(yù)疏放后,累計疏放水量分別為19.3×104m3、17.9×104m3和83.3×104m3,最終實現(xiàn)工作面回采前單孔水量分別達到0.1~3.5 m3/h、0.2~6.0 m3/h、2.0~20.0 m3/h,水壓p1≤1.2 MPa;(3)大部分鉆孔的初始水量q0>100.0 m3/h,甚至達到150.0~160.0 m3/h,初始水壓也以4.0~6.0 MPa為主,包括門克慶、母杜柴登和納林河二號,工作面預(yù)疏放后,累計預(yù)疏放水量分別為130.0×104m3、165.3×104m3和142.6×104m3,最終實現(xiàn)工作面回采前單孔水量分別達0.3~26.3、<11.0、1.0~9.6 m3/h,水壓p1≤1.2 MPa。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于沉積控水的鄂爾多斯盆地侏羅紀煤田防治水關(guān)鍵層研究[J]. 楊建,劉洋,劉基. 煤礦安全. 2018(04)
[2]蒙陜接壤區(qū)深埋煤層開發(fā)過程中礦井涌水量變化特征[J]. 楊建,梁向陽,丁湘. 煤田地質(zhì)與勘探. 2017(04)
[3]深埋侏羅系煤層頂板水探放技術(shù)實踐——以呼吉爾特礦區(qū)葫蘆素礦井為例[J]. 邸春生,丁湘,黃浩. 煤田地質(zhì)與勘探. 2016(06)
[4]基于工作面頂板疏放水的含水層水力聯(lián)系研究[J]. 楊建,趙彩鳳. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(05)
[5]鄂爾多斯盆地延安組層序地層格架與煤層形成[J]. 王東東,邵龍義,李智學(xué),胡一鴻. 吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2013(06)
[6]世界主要產(chǎn)煤國煤田與煤礦開采地質(zhì)條件之比較[J]. 張泓,晉香蘭,李貴紅,楊志遠,賈建稱,姜在炳,韓保山. 煤田地質(zhì)與勘探. 2007(06)
[7]鄂爾多斯盆地水文地質(zhì)特征及地下水系統(tǒng)分析[J]. 王德潛,劉祖植,尹立河. 第四紀研究. 2005(01)
[8]鄂爾多斯盆地早侏羅世巖相古地理[J]. 高選政. 煤田地質(zhì)與勘探. 1996(03)
[9]鄂爾多斯聚煤盆地的形成及構(gòu)造環(huán)境[J]. 張泓,白清昭,張笑薇,高選政,何宗蓮,李恒堂,呂志發(fā). 煤田地質(zhì)與勘探. 1995(03)
博士論文
[1]鄂爾多斯盆地直羅—安定期原盆恢復(fù)[D]. 趙俊峰.西北大學(xué) 2007
[2]鄂爾多斯盆地侏羅系沉積體系和層序地層學(xué)研究[D]. 梁積偉.西北大學(xué) 2007
本文編號:3548995
【文章來源】:煤礦安全. 2020,51(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)位置示意圖(紅線內(nèi)為研究區(qū))
本地區(qū)現(xiàn)階段主采煤層為2號煤或3號煤,通過在巴彥高勒和納林河二號礦井的覆巖破壞高度實測,本地區(qū)導(dǎo)水斷裂帶發(fā)育高度一般為煤層開采高度的20~25倍,即最大發(fā)育高度在100~130 m,已經(jīng)進入直羅組一段地層。該層段厚度70~100 m,平均85 m,底部的七里鎮(zhèn)砂巖平行不整合覆巖在延安組三段上,以中粗砂巖為主,厚度17~24 m(平均19m),自然伽馬曲線表現(xiàn)為低值,是本地區(qū)2煤和3煤開采過程中最主要的防治水目的層。但是,不同礦井的直羅組含水層水文地質(zhì)條件差異較大,其中滲透系數(shù)k和單位涌水量q作為含水層滲透和出水能力大小的重要指標(圖3),黃土溝壑區(qū)的魏墻礦k=0.004 m/d、q=0.002 5 L/(s·m),基巖臺地區(qū)的紅慶河礦k=0.003 6 m/d、q=0.011 7 L/(s·m),而沙漠區(qū)k=0.01~0.149 m/d、q=0.024~0.077 L/(s·m),沙漠區(qū)直羅組含水層富水性(滲透能力和出水能力)遠大于黃土溝壑區(qū)和基巖臺地區(qū)。2.2 頂板水可疏降性
礦井工作面探放水鉆孔水量和水壓特征見表1。由表1可知:鉆孔的初始水量和水壓差異極大,經(jīng)采前預(yù)疏放后,1~3個月可實現(xiàn)大部分(90%)頂板鉆孔水量<10 m3/h、水壓<1.2 MPa,具有較好的可疏降性。大致分為3類:(1)初始水量q0<10.0 m3/h,初始水壓p0≤4.0 MPa,包括紅慶河和魏墻煤礦,通過對頂板含水層的預(yù)疏放,累計疏放水量分別為0.93×104m3和2.0×104m3,最終實現(xiàn)工作面回采前單孔水量q1=0.4~2.7 m3/h和0~0.5 m3/h,水壓已不可測;(2)初始水量q0≤60.0 m3/h,初始水壓p0≤6.0 MPa,包括葫蘆素、巴彥高勒、營盤壕,工作面預(yù)疏放后,累計疏放水量分別為19.3×104m3、17.9×104m3和83.3×104m3,最終實現(xiàn)工作面回采前單孔水量分別達到0.1~3.5 m3/h、0.2~6.0 m3/h、2.0~20.0 m3/h,水壓p1≤1.2 MPa;(3)大部分鉆孔的初始水量q0>100.0 m3/h,甚至達到150.0~160.0 m3/h,初始水壓也以4.0~6.0 MPa為主,包括門克慶、母杜柴登和納林河二號,工作面預(yù)疏放后,累計預(yù)疏放水量分別為130.0×104m3、165.3×104m3和142.6×104m3,最終實現(xiàn)工作面回采前單孔水量分別達0.3~26.3、<11.0、1.0~9.6 m3/h,水壓p1≤1.2 MPa。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于沉積控水的鄂爾多斯盆地侏羅紀煤田防治水關(guān)鍵層研究[J]. 楊建,劉洋,劉基. 煤礦安全. 2018(04)
[2]蒙陜接壤區(qū)深埋煤層開發(fā)過程中礦井涌水量變化特征[J]. 楊建,梁向陽,丁湘. 煤田地質(zhì)與勘探. 2017(04)
[3]深埋侏羅系煤層頂板水探放技術(shù)實踐——以呼吉爾特礦區(qū)葫蘆素礦井為例[J]. 邸春生,丁湘,黃浩. 煤田地質(zhì)與勘探. 2016(06)
[4]基于工作面頂板疏放水的含水層水力聯(lián)系研究[J]. 楊建,趙彩鳳. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(05)
[5]鄂爾多斯盆地延安組層序地層格架與煤層形成[J]. 王東東,邵龍義,李智學(xué),胡一鴻. 吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2013(06)
[6]世界主要產(chǎn)煤國煤田與煤礦開采地質(zhì)條件之比較[J]. 張泓,晉香蘭,李貴紅,楊志遠,賈建稱,姜在炳,韓保山. 煤田地質(zhì)與勘探. 2007(06)
[7]鄂爾多斯盆地水文地質(zhì)特征及地下水系統(tǒng)分析[J]. 王德潛,劉祖植,尹立河. 第四紀研究. 2005(01)
[8]鄂爾多斯盆地早侏羅世巖相古地理[J]. 高選政. 煤田地質(zhì)與勘探. 1996(03)
[9]鄂爾多斯聚煤盆地的形成及構(gòu)造環(huán)境[J]. 張泓,白清昭,張笑薇,高選政,何宗蓮,李恒堂,呂志發(fā). 煤田地質(zhì)與勘探. 1995(03)
博士論文
[1]鄂爾多斯盆地直羅—安定期原盆恢復(fù)[D]. 趙俊峰.西北大學(xué) 2007
[2]鄂爾多斯盆地侏羅系沉積體系和層序地層學(xué)研究[D]. 梁積偉.西北大學(xué) 2007
本文編號:3548995
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