采空区冒落带、裂隙带高度确定

1、大方县龙山煤矿采空区冒落带、裂隙带高度确定矿长：李发中工程师：赵凤龙二O一二年三月龙山煤矿采空区冒落带、裂隙带高度确定_、矿井概况龙山煤矿位于贵州省毕节市大方县县城北东，距大方县城直 距34.5 km，公路距离约50 km。地理坐标：东经1055144 1055236,北纬271957272045。行政区划属大方县 星宿乡。矿山向南3.0km与326国道相接，向北35 km经大山、 长石与大纳公路大方-四川纳溪相接，属新场向斜西翼北端， 区内总体地势为东南高北西低。区内最高点位于矿区东南部一山 头，海拔+2098.5m，最低点位于矿区西北部一洼地，海拔 + 1759.6m，最大相对高差338.

2、9m。2万吨。设计三层煤联合开采，斜井开拓，壁式采煤，全部垮落法管理顶板。矿井设计生产 能力为15万吨/年，服务年限为8.2年。二矿井水文地质1.地层矿区及其附近出露的地层有下三叠统夜郎组y，上二叠 统长兴组P3c和龙潭组P3l，中统茅口组P2m，第四系 零星分布。龙潭组是该区的含煤地层。现由新到老简述如下：1、第四系Q主要为残积、坡积、冲积物等，零星分布于地势低洼处，不 整合于矿区内各地层外表，主要覆盖含煤地层，厚0 10m。2、下三叠统夜郎组T1y:根据岩性变化情况由上至下 分三段：九级滩段TJ3、玉龙山段丁必2、沙堡湾段丁必11）九级滩段田3主要由灰紫色、紫色、暗紫色粉砂岩、泥质粉砂岩、

3、粉砂质 泥岩组成，局部夹薄层状泥质灰岩、灰岩，含瓣鳃类等动物化石 产王氏克氏蛤、格氏克氏蛤、弱海扇等动物化石。矿区内地 层出露不全，出露厚度大于200m。分布于矿区中、东部地区。2玉龙山段丁必2浅灰灰色，中-厚层灰岩，晶粒或泥晶结构，顶部含鲕粒， 向下泥质增加，下部常为泥质灰岩，全层夹泥岩，具锯齿状、箱 状缝合线构造，产同心克氏蛤等化石，地层厚度180 250m左 右。分布于矿区中西部地区。3）沙堡湾段TJ1深灰色，风化后多为黄灰、紫灰色，薄层状粉砂质泥岩、泥 质粉砂岩，具水平纹理，夹薄层状泥质灰岩，近顶及近底常夹薄 层黄绿色蒙脱石泥岩，产舌形贝、蚌形蛤、蛇菊石等化石。地层 厚1023m。分布

4、于矿区西部。3、上二叠统长兴组P3c：浅灰-深灰色，中-厚层灰岩， 晶粒结构，含黑色燧石团块，上部具鲕粒结构，中部含泥质，常 为泥质灰岩夹钙质粉、细砂岩，中上部偶夹薄层炭质泥岩。产蜓 科、蕉叶贝及瓣鳃类等化石。厚2535m,平均厚30m。分布 于矿区西部。4、上二叠统龙潭组P31为矿区内主要含煤地层，厚度 112 151m，平均厚度 118m。系一海陆交互相沉积为主的含煤建造。主要由灰、深灰 色，薄中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，上部 为深灰色岩屑粉砂岩、细砂岩、钙质泥岩、灰岩、泥质灰岩及煤 层，含煤23层，其中M18煤层全区稳定可采；中部岩性为 泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂岩夹粘土岩

5、、炭质泥岩及煤层，砂岩 胶结物中菱铁质含量较上部有所增加，含煤或煤线9-12层，其 中M51为较稳定可采煤层；下部为泥质粉砂岩夹细砂岩、粉砂 岩、粘土岩、炭质泥岩及煤层，其中M73为较稳定可采煤层， 底部为含黄铁矿粘土岩，其中砂岩胶结物以菱铁质为主，形成菱 铁质砂岩。分布于矿区西部边界。5、中统茅口组P2m：浅灰-深灰色，厚层-块状灰岩， 隐晶-微晶结构，上部含少量燧石团块，顶部层面凸凹不平，产 蜓科、珊瑚等化石。矿区出露厚度大于100m。分布于矿区西部边界。含水岩组水文地质特征根据矿区出露地层的水文地质特征，区内地层含水岩组为碳 酸盐岩类岩溶裂隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水夹碎屑岩类基岩裂 隙水

6、和碎屑岩类基岩裂隙水，其特征如下：1下三叠统夜郎组九级滩段T1y3主要由粉砂岩、泥 质粉砂岩、粉砂质泥岩，局部夹薄层状泥质灰岩和灰岩组成，出 露厚度大于200m ；下三叠统夜郎组沙堡湾段y1主要由粉 砂质泥岩、泥质粉砂岩，夹薄层状泥质灰岩，近顶及近底常夹薄 层黄绿色蒙脱石泥岩，厚1023m;上二叠统龙潭组(Pl)岩 3性主要由粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成厚112 151m。 上述地层为碎屑岩类基岩裂隙水含水贫乏，弱含水岩组。2上二叠统长兴组P3c：主要为中-厚层灰岩，含黑色 燧石团块，中部常为泥质灰岩夹钙质粉、细砂岩，中上部偶夹薄 层炭质泥岩。为碳酸盐岩类岩溶裂隙水夹碎屑岩类基岩裂隙水，

7、 富水性中等。3下三叠统夜郎组玉龙山段T主要为中-厚层灰岩， 下部常为泥质灰岩，厚180250m ;中统茅口组P2m主要 为厚层-块状灰岩，厚度大于100m。上述地层为碳酸盐岩类岩 溶水，富水性强。矿井最上的M18煤层顶板粉砂岩为相对隔水，最下的M73 煤层底板与含水岩层P2m相距10m，底板为泥岩为相对隔水， 且矿井所采煤层的开采标高全部位于最低侵蚀基准面标高 +845.6m，该矿开采深度+1450m+1850m，矿界范围内煤 层最低开采标高为+ 1450m。煤层均位于当地最低侵蚀基准面标 高以上。本矿井水文地质条件是以大气降水为主要补给来源的裂隙 充水矿床，水文地质条件中等。矿区位于百纳向

8、斜西翼，区内为一单斜构造，地层总体倾向 南东，倾角1020。浅部地层倾角相对较陡一般地15-20， 往深部地层逐渐变缓,减少到10左右。矿内断层不发育，地表未 发现大的断层，但在矿井内发现2条隐伏小断层。地质构造复杂 程度定为简单型。1含煤性矿区含煤地层为龙潭组P3i，总厚约1121515m，含煤2230层，煤层总厚约5.35m，含煤系数4.18%。2可米及局部可米煤层矿区范围内可采煤层3层，煤层编号从上往下依次为M18、 M51、M73，M18、M51、M73 煤层容重。1M18煤层：位于龙潭组上部，煤层较稳定，为矿区主要 可采煤层，上距长兴组底界15 21m，平均18m，煤层厚度 1.20

9、1.41m，平均1.31m，全区可采，属较稳定煤层。煤层结 构简单，无夹矸，颜色灰黑色、条带状结构，似金属光泽，贝壳 状断口，半光亮-光量型。2M51煤层：位于龙潭组中部，上距M18煤层约40m , 下距含煤地层底约55m，煤层厚度1.501.80m，平均1.70m , 全区可采，属较稳定煤层。煤层结构简单，煤层中上部常有一层 夹矸，夹矸厚0.04 0.6m，煤层上分层厚度约0.30 0.60m , 下分层煤层厚度约1.00 1.20mo3M73煤层：位于龙潭组底部，上距M51煤层约45m , 下距含煤地层底约10m，煤层厚度0.901.20m，平均1.05m , 全区可采，属较稳定煤层。M7

10、3煤层下距二叠系中统茅口组顶 界约10m。可采煤层顶底板岩性龙潭组含煤地层为一套泥岩、煤层至细粒碎屑岩组成,M18 煤层位于龙潭组P3l上部，顶板为层状粉砂岩、泥岩，底板 为泥岩、粉砂岩；M51煤层位于龙潭组P3l中部，上距M18 煤层约2140m左右，顶板均为粉砂岩，底板均为深灰色薄层 状炭质泥岩；M73煤层位于龙潭组P3l底部，上距M51煤 层约45m左右，下距含煤地层底约10m，顶板均为泥质粉砂岩， 底板为灰色铝土质泥岩。M18煤层顶板岩性坚硬程度较软弱，M51煤层、M73煤 层顶板岩性坚硬程度中硬。可采煤层空间位置及其顶底板特征简表序 号含煤地层煤层编号煤层平均厚度m煤层间距m稳定性顶

11、底板岩性顶板底板1龙潭 组M18稳定粉砂岩泥岩21-402M51稳定粉砂岩炭质泥岩453M73稳定泥质粉砂岩铝土质泥岩距煤系底界约10煤岩层柱状图三采空区冒落带,裂隙带高度确定方法_采空区冒落带高度确定 采空区冒落带高度根据煤层顶板岩石坚硬程度和采高确定，般为采高的35倍。M18煤层顶板岩性坚硬程度较软弱，根据本矿井2008年 采面采空区的实际冒落高度数据显示为47m之间。西部M18 煤层开采厚度为0.81.1m，冒落高度数据显示为45m ；东 部M18开采煤层厚度为1.11.4m，冒落高度数据显示为57m。即M18煤层采空区冒落带高度按采高的5倍计算。M51煤层、M73煤层顶板岩性坚硬程度中

12、硬，矿井没有经 验数据，由于顶板岩性坚硬程度中硬，其采空区冒落带高度暂按 采高的4倍计算。采空区裂隙带高度确定方法1、采空区裂隙带高度根据煤层顶板岩石坚硬程度和采高确 定时，一般为采高的8倍左右。2、模糊推理方法采用以下计算公式：坚硬岩层： TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark21 o Current Document H导= 3C)J)m +1。(m)中硬岩层： HYPERLINK l bookmark24 o Current Document Hs = 2 oj 乏 M +10(hi)较软弱岩层：H导+ 5(m)式中：H为导水裂隙带高度；M为煤层开采高度。、

13、2012年度开采地点裂隙带高度及导水性分析一1181采空区采高1.4m裂隙带高度:1、按采高的10倍计算：x10 = 14m ;2、按模糊推理方法公式计算：H导= 1。知+ 5(m)= 10 x + 5 = 16.8m ;导水性分析：取导水裂隙带高度为16.8m ,即1181采面采空区上部16.8m范围内的裂隙带具有导水性。二1511采空区采高2.1m裂隙带高度：1、按采高的10倍计算：x10 = 21m ;2、按模糊推理方法公式计算：= 2 CJSm +10(m)= 20 x + 10 = 39m ;导水性分析：取导水裂隙带高度为39m，即1511采面采空区上部39m范围内的裂隙带具有导水性

14、。五、裂隙带导水危害分析及治理措施(一)开采地点裂隙带导水危害分析1、1181工作面位于井田中上部，开采M18煤层，走向长 度150m，倾斜长度105m。井下标高1681m 1697m，地表 标高1950m - 2000m ,距地表最小垂深253米。上部无可采煤 层，下部M51和M73均未开采。上翼30m(+1702)以上M18煤层已采空，下翼未开采。M18煤层顶板粉砂岩为相对隔水，且1181工作面导水裂 隙带高度为16.8m，小于M18煤层距上部弱含水层长兴组底界 18m的垂高，距地表最小垂深253米，所以1181采空区对地 表无影响，采空区裂隙带不导水，对矿井没有导水威胁。本矿井 2008

15、年的开采经验也证实M18煤层采空区裂隙带对上部的弱 含水层不具备导水条件。1181工作面上翼30m(+1702)以上M18煤层采空区存有 少量积水，会沿采空区裂隙带逐渐渗入1181工作面采空区，增 加采空区管理难度，但不会造成突水事故。2、1511工作面位于井田上部，开采M51煤层，走向长度 340m，倾斜长度80m。井下最高标高1772m，地表最低标高 1822m，距地表最小垂深50米。上部M18煤层已采空，下部 M73未开采。上翼距M51煤层露头50-70m，下翼M51煤层 未开采。M51煤层上距M18煤层约2140m，1511工作面距上 部M18煤层采空区为21m，且1511工作面导水裂隙带高度为 39m，大于距上部M18煤层采空区21m的垂高，因此1511 采空区裂隙带具有导通其上部M18煤层采空区水的威胁。1511工作面距地表最小垂深50米，距M51煤层露头 50-70m，雨季大气降水水源会渗入1511采空区弯曲带，然后 沿采空区裂隙带导入井下，对矿井形成导入地表水的威胁。根据分析，1511工作面回采期间和回采后应重点防范其上 部M18煤层采空区积水和雨季大气降水沿裂隙带导入而造成的 水灾事故。（一）需采取的治理措施采掘过程中严格水害预测预报制度，经常观察、查看淋水 状况，发现异常或淋水增大及时停产撤人、及时汇报，采取措施 进行