瑞豐防隔水煤巖柱留設(shè)設(shè)計(jì)

1、王軍春市瑞豐礦業(yè)有限公司防隔水煤（巖）柱設(shè)計(jì)琦春市瑞豐礦業(yè)有限公司二0一七年五月根據(jù)煤礦防治水規(guī)定為確保我礦安全生產(chǎn)，特對(duì)我礦的防隔水 煤柱進(jìn)行設(shè)計(jì)。一、煤礦簡介及相關(guān)水文地質(zhì)情況輝春市瑞豐礦業(yè)有限公司位于輝春市東南部 10kmi隸屬于吉林省庫 ，.一 ， 一一2 一、 _.，, 一 一一，一 一一、一春市馬川鄉(xiāng)，礦區(qū)面積27.6264Km,礦井于201弭12月29日取得米礦證， 201許3月正式投產(chǎn)。有效期限至202眸12月29日，開采深度-40-500m, 主要可采煤層數(shù)共3層（23、26、30）,煤種為褐煤，工業(yè)儲(chǔ)量3870.3 萬噸，可采儲(chǔ)量1976.7萬噸，設(shè)計(jì)能力30萬噸/年，服務(wù)

2、年限47年。（一）礦區(qū)水文地質(zhì)條件本區(qū)大部分位于輝春河最高洪水位之上，西北部為摩春河沖積平 原，煤系地層被第四系含水層所掩蓋，東南部為丘陵地形，為煤系地層 出露部位，區(qū)內(nèi)劃分四個(gè)含水層組和兩個(gè)隔水層組。（1）含水層1）富水性強(qiáng)的第四系砂礫石孔隙水層：主要分布在摩春河一級(jí)階 地，由沖積、洪積砂礫石組成，成分為花崗巖、安山巖、變質(zhì)巖。含水 層厚度3.157.60m,上覆為13m占土、粉土。水位埋深2.653.04m, 含水層滲透性和導(dǎo)水性良好，滲透系數(shù)100200m/d,單位涌水量3.21 5.58L/s.m 。水位年變化幅度1.13m。2）富水性中等的第四系砂礫石孔隙含水層：主要分布在摩春河二級(jí)

3、階地，砂礫層含泥量較多。含水層厚度5.7513.95m,上覆0.305.75m粘土、粉土，水位埋深17m,滲透系數(shù)1029m/d。3）富水性中等的古近系碎屑巖風(fēng)化裂隙含水巖組：該層發(fā)育在煤 系地層上部，厚度約60m在本區(qū)西北部被第四系覆蓋，東南部丘陵地 帶全部出露，鉆孔單位涌水量0.126L/s.m ;滲透系數(shù)0.402m/d。與第四 系含水層有密切的水力聯(lián)系，具同一水位。本含水巖組在丘陵地帶水位埋深較大，為1530m大部分為潛水，局部為承壓水，主要補(bǔ)給來源 是第四系含水層和丘陵地帶，直接接受大氣降水。4)富水性弱的古近系碎屑巖孔隙裂隙含水巖組：Eh咨L隙裂隙承壓含水巖組，為細(xì)砂巖、中砂巖、粗

4、砂巖及礫巖組成，呈層狀展布在泥巖 粉砂巖之中，鉆孔單位涌水量2.2 x 10-4L/s.m ,滲透系數(shù)1.2 乂 10-4 7.0Xl0-4m/d; Eh1孔隙裂隙承壓含水巖層組，主要由礫巖組成，礫石 成分為花崗巖、安山巖、變質(zhì)巖，多為凝灰質(zhì)膠結(jié)，少數(shù)為泥質(zhì)膠結(jié)， 平均厚度20m富水性極弱。鉆孔單位涌水量 4X10-6L/s.m ,滲透系數(shù) 1.46 x10-5m/d;為孔隙裂隙承壓含水組，是Eh2間接充水含水層。主要 由老盤古風(fēng)化裂隙，構(gòu)造裂隙含水帶以及斷層帶水補(bǔ)給。(2)隔水層1)古近系碎屑巖Eh3-6相對(duì)隔水組：位于Eh2上，由泥巖、粉砂 巖組成，砂巖百分率小于25%平均厚度76m,遇水

5、膨脹，具有良好的隔 水作用。2)古近系碎屑巖Eh才目對(duì)隔水組：主要由泥巖、粉砂巖組成，單一 隔水層厚度小于20m分布連續(xù)，較穩(wěn)定。在23號(hào)層上，30號(hào)層下部及 23、26、30號(hào)層間均有分布。各隔水層組富水性極弱，平均膨脹量大于 40%局部為10%遇水更易膨脹，具有良好的隔水作用。(3)礦井涌水量依據(jù)地質(zhì)報(bào)告中單孔涌水量0.1266l/sm ,滲透系數(shù)0.402m/d計(jì)算， 并參照相鄰礦井涌水量數(shù)據(jù)，綜合確定涌水量為44.6m3/h (1070m3/d)。根據(jù)煤礦防治水規(guī)定，瑞豐礦業(yè)有限公司礦井水文地質(zhì)類型屬 中等型。(二)采空區(qū)積水情況礦井現(xiàn)有2個(gè)采空區(qū)分別為12301、1230次空區(qū)，其中

6、12301采空區(qū) 下順最低點(diǎn)至下順溢流口標(biāo)高差為+5.6米，水量按充水系數(shù)0.3計(jì)算為 450n$o 12302采空區(qū)下順最低點(diǎn)至下順溢流口標(biāo)高差為 +3米，水量按充 水系數(shù)0.3計(jì)算為70n3。12301采空區(qū)位于1230琛空區(qū)上部，按照空間 位置關(guān)系對(duì)新開采的12304工作面存在威脅的為1230琛空區(qū)積水，因此 以12304為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。二、煤層情況根據(jù)吉林省璉春煤田依力礦區(qū)詳查報(bào)告第 4章資料顯示：井田 內(nèi)共含有19層煤，其中含可采煤層3層。礦井劃分2個(gè)水平五個(gè)采區(qū)開采。 目前開采一采區(qū)23號(hào)煤層。各可采煤層分述如下：23號(hào)煤層全區(qū)發(fā)育，可采范圍有兩塊，一塊分布于本區(qū)南部，煤層走向

7、南東 近東西，傾向南西南，傾角311 , 一般56 ,東西長3.2km,南 北平均寬2.0km,面積8.22km2;另一塊分布于本區(qū)北部55-7, 57-5孔附 近，煤層走向65 ,傾向155 ,彳角7 ,東西長1.6km,南北平均寬 0.4km,面積0.62km2。23號(hào)煤層計(jì)量面積8.84km2,煤層厚度0.82.73m, 平均1.07m,煤層頂板或底板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖、局部為粉、細(xì)砂巖； 底板大都為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖。26號(hào)煤層全區(qū)發(fā)育，全區(qū)可采區(qū)域有兩塊，一塊由本區(qū)向南至勘查邊界，然 后轉(zhuǎn)向東北59-2孔至東部勘查邊界；另一塊分布于本區(qū)中部55-6孔附近，計(jì)量面積9.29k

8、m2;煤層厚度0.82.86m,平均厚度1.04m,煤層頂 板或底板多為泥巖。30號(hào)煤層全區(qū)發(fā)育，可采區(qū)域有三塊，一塊分布于本區(qū)西南部，自北向南煤 層走向由南北西北，轉(zhuǎn)為近東西。傾向由西南西，轉(zhuǎn)為南傾，傾角27 , 一般35 ,面積3.93km2;另一塊分布于本區(qū)北部55-7, 55-8 及57-5孔附近，煤層走向65 ,傾向155 ,傾角411 , 一般56 , 面積1.94km2。較小的一塊分布于54-2和55-2號(hào)孔附近，煤層走向75 , 傾向165 ,傾角7 ,面積0.11km2。30號(hào)煤層計(jì)量面積5.98km2,煤 層厚度0.82.86m,平均0.88m,煤層頂板或底板多為泥巖.可采

9、煤層特征表煤 層 號(hào)煤層厚度（m）煤層間距（項(xiàng)煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性煤層 可米 性穩(wěn)定 程度最大一最小 平均最大一最小 平均夾什 層數(shù)夾肝厚度m頂 板底 板2302.731.050500.3K2標(biāo)志層 粗細(xì) 砂巖粗細(xì) 砂巖可米較穩(wěn)定17.3052.8732.002602.860.970500.4泥巖泥巖可米較穩(wěn)定23.5056.7542.003002.450.780500.2泥巖泥巖可米局部穩(wěn)定二、防隔水煤（巖）柱的留設(shè)設(shè)計(jì)根據(jù)煤礦防治水規(guī)定中附錄三“防隔水煤（巖）柱的尺寸要求” 具體對(duì)我礦的防隔水煤巖柱留設(shè)設(shè)計(jì)如下：1、煤礦防治水規(guī)定第五十一條規(guī)定：相鄰礦井的分界處，應(yīng)當(dāng) 留防隔水煤（巖）柱。礦

10、井以斷層分界的，應(yīng)當(dāng)在斷層兩側(cè)留有防隔水 煤（巖）柱。根據(jù)煤礦防治水規(guī)定附錄三第八條第一點(diǎn)規(guī)定：水文地質(zhì)簡單 型到中等型的礦井，可采用垂直法留設(shè)，但總寬度不得小于40nl我礦23#1層水文地質(zhì)屬中等型，礦井邊界沒有斷層，因此采用垂 直法留設(shè)，設(shè)計(jì)井田邊界留設(shè)20ml勺防水煤柱，但相鄰礦井之間的井田 邊界煤（巖）總寬度不得小于40m2、煤礦防治水規(guī)定第五十二條規(guī)定：受水害威脅的礦井，有下列情況之一的，應(yīng)當(dāng)留設(shè)防隔水煤（巖）柱：（一）煤層露頭風(fēng)化帶；我礦不存在煤層露頭風(fēng)化帶，因此不進(jìn)行設(shè)計(jì)。（二）在地表水體、含水沖積層下和水淹區(qū)鄰近地帶；礦區(qū)內(nèi)不存在地表水體及含水沖積層， 因此不進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)附錄

11、 三第五條第二項(xiàng)規(guī)定：在水淹區(qū)或老空積水區(qū)的界限已基本查明，防隔 水煤柱的尺寸應(yīng)按含水或?qū)當(dāng)鄬拥姆栏羲?（巖）柱的留設(shè)方法進(jìn)行 留設(shè)。防治水規(guī)定附錄第二條規(guī)定：含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲海◣r） 柱的留設(shè)（圖3-2）可參照下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：L=0.5KM 陛20 m,Kp式中L-煤柱留設(shè)的寬度，m;K-安全系數(shù)，一般取2-5 ;本設(shè)計(jì)取5M-煤層厚度或采高，m;本設(shè)計(jì)煤層厚度2米p-水頭壓力，MPa本設(shè)計(jì)取0.15Kp-煤的抗拉強(qiáng)度，MPa本設(shè)計(jì)取0.032計(jì)算結(jié)果等于18.75米，不得低于20米，設(shè)計(jì)防隔水煤（巖）柱為 20米。（三）與富水性強(qiáng)的含水層間存在水力聯(lián)系的斷層、裂隙帶或者強(qiáng)導(dǎo)水?dāng)鄬咏佑|的煤層；根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及實(shí)際采掘情況，我礦沒有與富水性強(qiáng)的含水層間存 在水力聯(lián)系的斷層，因此本次不進(jìn)行設(shè)計(jì)，將來如發(fā)現(xiàn)斷層要及時(shí)進(jìn)行 補(bǔ)充設(shè)計(jì)。（四）有大量積水的老窯和采空區(qū)；參照水淹區(qū)鄰近地帶防隔水（煤）巖柱設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)防隔水 煤（巖）柱為20米。（五）導(dǎo)水、充水的陷落柱、巖溶洞穴或地下暗河；根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及實(shí)際采掘情況，我礦沒有未導(dǎo)水、充水的陷落柱、 故不進(jìn)行設(shè)計(jì)。（六）分區(qū)隔離開采邊界；參照水淹區(qū)鄰近地帶防隔水（煤）巖柱設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)防隔水 煤（巖）