工作面里段专门水文地质情况报告.doc
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1、冀中能源峰峰集团梧桐庄矿182210工作面里段专门水文地质情况报告一、 工作面概况182210工作面位于二采区北部,北为F25边界断层,南为182202采空区,西为182203采空区,东侧的182211工作面尚未掘进。该工作面开采煤层为2号煤,工作面标高为457.5308.3m,走向长度812m,倾向长度114m,煤层平均厚度3.2m,地质储量40万吨。工作面为单斜构造,地层走向N11ES86E,倾角1020,平均12,倾向S4WSE69。掘进过程中只揭露1条落差为1m的小断层,对生产影响不大。 影响工作面回采的含水层主要有大煤顶板砂岩含水层、野青灰岩含水层和山伏青灰岩含水层, 大煤顶板砂岩含
2、水层富水性弱且不均匀,富水性差,一般对回采影响不大,根据相邻的182203工作面资料,威胁工作面安全生产的主要含水层是底板下伏的野青灰岩含水层和山伏青灰岩含水层。1、野青灰岩含水层: 该含水层平均厚度为2.5m,上距2号煤底板3842 m,平均为40m,富水性不均匀。根据182203工作面钻探施工情况来看,工作面所在区域野青灰岩富水性极弱,钻孔揭露野青灰岩时涌水量为0.1 6m3/h,水温32.535,水压0.050.6MPa。2、山伏青灰岩含水层: 该含水层上距2号煤底板6872m,平均为71m,富水性不均一。根据182203工作面钻探施工情况来看,该区域山伏青灰岩含水层富水性偏弱,钻孔揭露
3、该含水层时钻孔涌水量0.210m3/h,水温34.537.2,水压0.11.4MPa。在底板遇有断层、陷落柱等构造和裂隙发育地段,奥灰和大青含水层存在对山伏青灰岩含水层形成补给的可能,一旦出水对回采影响较大。由于我矿采掘衔接紧张,无法一次性对整个工作面全部进行评价,因此本次暂先对里段420米进行评价。二、 工作面底板防治水工程本工作面形成系统后,我矿采用瞬变电磁和音频电透视两种物探方法对工作面底板进行了综合物探工作,依据物探成果编制了182210工作面底板预注浆加固设计,并按照设计对底板进行了预注浆加固。底板加固施工过程顺利,没有发生坍孔、掉钻、钻孔大量漏水等现象。钻孔揭露野青含水层和山伏青含
4、水层时,由于措施到位,施工组织得当,注浆加固工程进行顺利。工作面里段注浆加固工程从2012年9月1日开始施工,截止2012年12月20日,共完成钻孔26个,完成钻探进尺2820.2m,注浆172.5吨,其中野青孔9个,注浆68.2吨;山伏青孔17个,注浆104.3吨。加上182203工作面施工的2031、2034、2038也布置于该工作面中,182210工作面里段共施工钻孔29个,完成钻探进尺3185.9m,注浆189.8吨,其中野青孔10个,注浆74.2吨,山伏青孔19个,注浆115.3吨,注浆结束压力为8MPa。注浆加固工程达到增强底板的稳定性,弱化底板薄层灰岩含水层富水性的效果。 钻探及
5、注浆成果详见附图1、附表1。三、 工作面里段开采安全性评价根据物探与钻探资料,对182210工作面里段进行开采安全性评价如下(一) 野青灰岩与山伏青灰岩含水层的富水性野青灰岩含水层:工作面里段钻孔全部揭露野青灰岩,钻孔揭露野青灰岩时只有203H8和9两个钻孔出水,钻孔出水水量为0.56 m/h,平均为3.3 m/h;水压为0.10.7MPa,平均为0.4MPa;水温为33.533.8,平均为33.7。从钻孔揭露野青含水层出水情况可看出,在本次评价段内,野青灰岩含水层裂隙发育差,野青灰岩含水层赋水性弱,且与外界及下部含水层连通性差。通过本次施工对野青灰岩注浆,野青灰岩裂隙被进一步充填,总体分析认
6、为该区段内野青灰岩富水性差,不会对生产产生影响。山伏青灰岩含水层:工作面里段施工的钻孔中,有19个钻孔揭露山伏青灰岩,钻孔揭露山伏青含水层时全部出水,出水水量为0.118m3/h,平均为3.0 m/h;出水压力0.32.3MPa,平均为1.2MPa;温度3437,平均为35.6。从钻孔出水情况可看出,182210工作面里段钻孔揭露山伏青含水层出水量、水压、水温三项指标值都在正常范围内,出水量最大的钻孔2(出水量为18m3/h)和水压最高的钻孔1(压力2.3MPa)都出现在工作面外侧,且水量为不超过20 m3/h,水压也小于安全水头3.6MPa,其余钻孔揭露山伏青灰岩出水量和水压均小于1、2两孔
7、,且水温不高于38。可见在本次评价段内,山伏青灰岩含水层裂隙发育较均匀,但发育较差,且与外界及下部含水层连通性不良,因此评价段内该含水层赋水性较弱。总体评价本段内山伏青灰岩富水性较差。通过对182210工作面里段的预注浆加固,大煤底板下伏野青灰岩和山伏青灰岩含水层裂隙被充填,进一步弱化了野青灰岩和山伏青灰岩的富水性,总体评价该段内野青灰岩和山伏青灰岩含水层富水性较弱。(二) 工作面底板隔水层的稳定性和完整性根据182210工作面里段施工的29个底板钻孔资料分析, 工作面底板隔水层总体岩层完整,层厚稳定,大煤底板至野青灰岩间的厚度在38m42m之间,平均为40m,大煤底板至山伏青灰岩间的厚度在6
8、8m72m之间,平均为71m。底板加固孔施工过程中,未发生掉钻、埋钻、钻孔漏水等情况。同时,该工作面大煤底板隔水层的岩性组合为中细砂岩、粉砂岩、泥岩等,这样既有“软岩”较好的抗渗性与“硬岩”较强的抗破性,隔水层的隔水性能较好。在通过底板预注浆后,局部发育裂隙得到充填,底板隔水层的完整性得到了增强,隔水能力也得到了进一步加强。(三) 含水层突水系数计算引用公式:式中:T突水系数,单位MPa/mP底板隔水层承受的水压,单位MPaM底板隔水层厚度,单位m1. 野青灰岩含水层突水系数计算工作面钻孔揭露野青含水层最大水压为0.7MPa(Y9孔),大煤底与野青灰岩顶间距40m,计算得:T(0.7+40/1
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