论文部分内容阅读
摘要:矿井水害是矿井五大灾害之一,近年来曾发生过多起矿井突水、透水事故,随着矿井不断向深部开拓延伸,矿井水害威胁越来越大。工作面采后采空区顶板都有不同程度的垮落及破碎,裂隙也有不同程度的淋水或渗水,探放水工程将越来越多,防治水工作也越来越难做。积水量的确定尤其重要,是掌握探放水效果重点。顶板含水层补给渗水量是确定积水量的基础,特对31021采空区顶板S10砂岩含水层裂隙渗水量做一深入研究。
关键词:采空区;S10砂岩含水层;裂隙渗水量
中图分类号:TD文献标识码:A 文章编号:1006-4117(2011)04-0354-01
一、工作面概况及目的
(一)工作面地质及水文地质情况
现回采的31021位于我矿井北翼三水平一采区,为防突工作面,与41011工作面相邻,该工作面全长:500m,地质条件较为简单,为单斜构造。该工作面二1煤层产状:走向NW315°~330°、倾向NE45°~60°、∠15°~18°。经相关资料分析31021工作面回采后前段聚集大量积水(注浆水、生产用水及顶板砂岩水),对41011上顺槽掘进带来严重的水害威胁。根据《煤矿防治水规定》特制定了41011上顺槽掘进探放水设计及安全技术措施。
(一)目的
工作面掘进和回采后顶板都有不同程度淋水或滴水,随着时间的推移,形成一定的积水,对相邻工作面生产带来直接安全隐患,为了做好防治水工作,首先确定补给水源和积水量。所以确定采空区积水量及水压是做好探放水工作的基础。积水水源主要是由注浆水、生产用水及顶板砂岩水共同汇集而成和时间成正比,时间越长积水越多,水压相对越大,对相邻工作面生产带来安全隐患越大。注浆水、生产用水及顶板砂岩水是确定积水量的基础条件,注浆量及生产用水情况比较好确定,但顶板渗水量是较难预算和控制的,所以顶板S10砂岩含水层裂隙渗水量直接影响到采空区积水量和水压,也是我们要深入研究的重要课题。
二、技术方案步骤
根据41011工作面探放水31021采空区积水情况分析
(一)通过上次打放水孔及终孔位置情况,可以知道剩余积水面位置。
(二)根据探放水设计下次探水钻孔长度及终孔位置,可以知道下次探放水总放水量。
(三)通过掘进或生产,可以知道至下次探放水位置所用时间。
(四)掘进或生产到探水位置,通过探放水情况可以计算出实际总放水量。
(五)实际总放水量-预计总水量=通过掘进上次探放水位置至这次探放水位置所补给渗水量及所用时间
(六)通过公式算出:
补给渗水量÷采空区面积÷所用时间×10000m2=采空区顶板垮落含水层补给渗水量(精确到每天、10000m2)
三、预算方案
每天1万平方米采空区顶板补给渗水量计算公式:
Q=(P放-P段)÷S空÷T×10000m2
Q——每天1萬平方米顶板补给渗水量m3
P放——实际放水量m3
P段——预计该段积水量m3
S空——采空区面积m2
T——渗水时间以天为单位
据2010年8月17日零点班至8月24日4点班放水情况及巷道掘进情况分析:
从17日至24日共放水8天,17日共放水130m3、18日共放水48m3、19日共放水20m3、20日共放水44m3、21日共放水12m3、22日共放水204m3、23日共放水604m3、24日共放水424m3、本钻场共放水量约1500m3。
31021工作面采空区面积:约24000m2
预计该段采空区积水量:约900m3
Q=(P放-P段)÷S空÷T×10000m2
(实际放水量1500m3-预计该段积水量900m3)÷采空区面积24000m2÷8天×10000m2=31.25m3天
根据41011工作面探放水情况是可以计算出:每天1万平方米采空区顶板垮落S10砂岩含水层补给渗水量,能够及时准确的掌握到相邻工作面采空区内积水动态和巷道掘进威胁程度。为下几个工作面积水情况提供一个科学合理的参考数据,为以后工作面探放水工作提供一个可行综合治理的技术设计方案,从而更好的搞好以后探放水工作,为煤矿安全生产提供一个更安全的保障,为安全生产奠定了基础。
四、结论和建议
(1)为了做好防治水工作必须精确的预计积水量,积水量由积水水源(注浆水、生产用水及顶板砂岩水)组成,顶板砂岩水是较难计算和预计的,我们有了以上这个公式可以更好的计算处每天顶板补给渗水量,更准确的算出积水量和水压。
(2)为该地区相邻工作面生产时,搞好探放水设计和采取怎样的安全技术方案,提供一个科学的参考依据,更好的避免水害事故的发生。
(3)个别地区水文地质条件及富水情况不同顶板补给渗水量也不同,有一定的局限性,渗水量本身也有一定的误差。所以不适用于矿井每个地区,仅限于该地区及相邻地区工作面一定范围内。
(4)如个别地区有类似情况时可以根据以上公式推算出采空区渗水量,重新计算积水量和水压。以便更好搞好防治水工作,为相邻工作面生产提供有利保障,为我矿安全奠定了基础,从而更好的避免水害事故的发生,避免了人员伤亡和不必要的经济损失。
(5)实现了安全生产,有效的缓解了矿井采掘衔接紧张的被动局面,降低了一定经济成本和损失,为我矿全年的经济效益完成提供了保障。
作者单位:河南省济源市鹤济磨庄煤业有限公司生产技术科
作者简介:刘东普(1981- ),男,汉族,中泰矿业生产技术部地测科,助理工程师,现任济源市鹤济磨庄煤业有限公司生产技术科,副科长。
关键词:采空区;S10砂岩含水层;裂隙渗水量
中图分类号:TD文献标识码:A 文章编号:1006-4117(2011)04-0354-01
一、工作面概况及目的
(一)工作面地质及水文地质情况
现回采的31021位于我矿井北翼三水平一采区,为防突工作面,与41011工作面相邻,该工作面全长:500m,地质条件较为简单,为单斜构造。该工作面二1煤层产状:走向NW315°~330°、倾向NE45°~60°、∠15°~18°。经相关资料分析31021工作面回采后前段聚集大量积水(注浆水、生产用水及顶板砂岩水),对41011上顺槽掘进带来严重的水害威胁。根据《煤矿防治水规定》特制定了41011上顺槽掘进探放水设计及安全技术措施。
(一)目的
工作面掘进和回采后顶板都有不同程度淋水或滴水,随着时间的推移,形成一定的积水,对相邻工作面生产带来直接安全隐患,为了做好防治水工作,首先确定补给水源和积水量。所以确定采空区积水量及水压是做好探放水工作的基础。积水水源主要是由注浆水、生产用水及顶板砂岩水共同汇集而成和时间成正比,时间越长积水越多,水压相对越大,对相邻工作面生产带来安全隐患越大。注浆水、生产用水及顶板砂岩水是确定积水量的基础条件,注浆量及生产用水情况比较好确定,但顶板渗水量是较难预算和控制的,所以顶板S10砂岩含水层裂隙渗水量直接影响到采空区积水量和水压,也是我们要深入研究的重要课题。
二、技术方案步骤
根据41011工作面探放水31021采空区积水情况分析
(一)通过上次打放水孔及终孔位置情况,可以知道剩余积水面位置。
(二)根据探放水设计下次探水钻孔长度及终孔位置,可以知道下次探放水总放水量。
(三)通过掘进或生产,可以知道至下次探放水位置所用时间。
(四)掘进或生产到探水位置,通过探放水情况可以计算出实际总放水量。
(五)实际总放水量-预计总水量=通过掘进上次探放水位置至这次探放水位置所补给渗水量及所用时间
(六)通过公式算出:
补给渗水量÷采空区面积÷所用时间×10000m2=采空区顶板垮落含水层补给渗水量(精确到每天、10000m2)
三、预算方案
每天1万平方米采空区顶板补给渗水量计算公式:
Q=(P放-P段)÷S空÷T×10000m2
Q——每天1萬平方米顶板补给渗水量m3
P放——实际放水量m3
P段——预计该段积水量m3
S空——采空区面积m2
T——渗水时间以天为单位
据2010年8月17日零点班至8月24日4点班放水情况及巷道掘进情况分析:
从17日至24日共放水8天,17日共放水130m3、18日共放水48m3、19日共放水20m3、20日共放水44m3、21日共放水12m3、22日共放水204m3、23日共放水604m3、24日共放水424m3、本钻场共放水量约1500m3。
31021工作面采空区面积:约24000m2
预计该段采空区积水量:约900m3
Q=(P放-P段)÷S空÷T×10000m2
(实际放水量1500m3-预计该段积水量900m3)÷采空区面积24000m2÷8天×10000m2=31.25m3天
根据41011工作面探放水情况是可以计算出:每天1万平方米采空区顶板垮落S10砂岩含水层补给渗水量,能够及时准确的掌握到相邻工作面采空区内积水动态和巷道掘进威胁程度。为下几个工作面积水情况提供一个科学合理的参考数据,为以后工作面探放水工作提供一个可行综合治理的技术设计方案,从而更好的搞好以后探放水工作,为煤矿安全生产提供一个更安全的保障,为安全生产奠定了基础。
四、结论和建议
(1)为了做好防治水工作必须精确的预计积水量,积水量由积水水源(注浆水、生产用水及顶板砂岩水)组成,顶板砂岩水是较难计算和预计的,我们有了以上这个公式可以更好的计算处每天顶板补给渗水量,更准确的算出积水量和水压。
(2)为该地区相邻工作面生产时,搞好探放水设计和采取怎样的安全技术方案,提供一个科学的参考依据,更好的避免水害事故的发生。
(3)个别地区水文地质条件及富水情况不同顶板补给渗水量也不同,有一定的局限性,渗水量本身也有一定的误差。所以不适用于矿井每个地区,仅限于该地区及相邻地区工作面一定范围内。
(4)如个别地区有类似情况时可以根据以上公式推算出采空区渗水量,重新计算积水量和水压。以便更好搞好防治水工作,为相邻工作面生产提供有利保障,为我矿安全奠定了基础,从而更好的避免水害事故的发生,避免了人员伤亡和不必要的经济损失。
(5)实现了安全生产,有效的缓解了矿井采掘衔接紧张的被动局面,降低了一定经济成本和损失,为我矿全年的经济效益完成提供了保障。
作者单位:河南省济源市鹤济磨庄煤业有限公司生产技术科
作者简介:刘东普(1981- ),男,汉族,中泰矿业生产技术部地测科,助理工程师,现任济源市鹤济磨庄煤业有限公司生产技术科,副科长。