鹤煤十矿回采工作面作业规程
第一部分 地质概况
(一)工作面位置:
1.矿井中的位置:1307工作面开采的是二叠系山西组的二1煤层,为我矿的主要可采煤层。1307煤柱工作面位于我矿13采区中部,地面标高一般为+162.2~+180.3之间,该工作面煤层距离地面垂深为552.2~620.3米,第三、第四系冲积层厚度一般为174米~197米。
2.地面位置及地面设施:地面对应位置位于矸石山西南,地形属丘陵阶地,高差不大,由于回采范围内为农田和坡地,对地面设施无任何影响。
3.井下位置及四临采掘情况:1307工作面井下位置位于我矿13采区中部,该工作面北与1107及1109工作面相邻,南以F1059断层为界,西与1103工作面相邻(已回采),东与1309工作面相邻(未开采)。
(二)工作面煤层情况:
1.赋存情况:1307工作面上顺槽长427.6m,下顺槽长400m,切眼长
115m,工作面长度随向外推采逐渐增加,平均倾角28°,面积43716.9㎡。 1307工作面开采的是二叠系山西组下部的二1煤层,为我矿的主要可采煤层,该工作面地质构造较复杂,煤层厚度变化较大。根据工作面上、下顺槽及切眼实测煤厚点,该工作面煤层厚度在4.9-8.2m,平均煤厚6.4m,煤层结构简单,没有夹矸,可采指数为1。 2.储量计算边界
该工作面计算边界:北到设计停采线位置,南到切眼,西到1307上顺槽,东到1307下顺槽。
3.储量计算方法与参数的确定
储量计算方法是在1:1000的二1煤层底板等高线图上,利用几何图形法进行储量计算 1)计算公式
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Q = (S/Cos α )×M×D 式中:
Q:计算块段内储量104t
S:平面积,是利用煤矿地测管理信息系统龙软3.0软件,求得平总面积为43716.9m2.
a: 煤层倾角,根据工作面切眼实际揭露煤层倾角,取其平均数28°。 M:煤厚,根据1307工作面上顺槽实测煤厚点12个、下顺槽实测煤厚点12个,切眼实测煤厚点4个,取其平均数6.4m. D:煤的容重(采用精查报告提供的1.38t/m3)
1307工作面地质储量为42.29万吨,回采率按80%计算,工作面可采储量为33.83万吨。
详见储量计算成果表四。 4.煤质情况:
依据鹿5透钻孔及周围巷道实际揭露煤质化验资料得出本工作面工业分析成果列表。(见附表三)
5.顶底板情况:
二1煤层顶板:根据鹿5透、2’-2钻孔资料,伪顶为黑色泥岩,质软易碎,遇水膨胀,极易冒落。直接顶为灰黑色薄层状砂质泥岩,破碎易冒落,含植物化石,保存完整,厚度1.0-2.2米左右。老顶为灰色,发褐中细粒砂岩,成分以石英为主次为长石,含大白云母片,块状结构,层厚23.47米,中间夹2.27米砂质泥岩。
二1煤层底板: 伪底为黑色泥岩,遇水膨胀。直接底为灰黑色质砂泥岩,层状结构,层面含炭质和白云母片,富含植物化石,遇水膨胀,局部会发生底鼓,平均厚度0.74米-2.41米之间。老底为灰黑色泥岩与灰色细粒砂岩,薄层理,含少量黑色泥岩包裹体,厚度为26.98米。
煤层上、下部分岩石详见《煤系地层综合柱状图》(附综合柱状图一) 二1煤层顶底板岩石的物理力学性质,可根据冷泉井田补勘精查地质报
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告中,二1煤层顶底板岩石力学试验成果(见附表二)。从表中可以看出,二
1煤层顶底板砂质泥岩为中等坚固岩石,砂岩为坚固岩石,其顶板砂质泥岩
为II类中等稳定顶板。
(三)地质构造:
地质构造是影响煤矿生产建设的最主要的地质因素,它也是其它地质变化的主要控制因素,它直接影响工作面的生产和管理。该工作面总的地质趋势为一褶曲构造,位于秦家岭向斜两翼。根据上、下顺槽掘进期间实际揭露资料分析,该工作面地质构造较为复杂,在工作面掘进期间揭露的断层有F1307-1正断层、F1307-2正断层、F1307-3正断层、F1307-4正断层、F1307-5正断层、F1307-6正断层,现将其基本情况及对回采的影响情况分析如下:
1.F1307-1正断层
该断层在上顺槽揭露,断层倾向110°,倾角55°,落差1.3米,掘进上顺槽时揭露,对工作面回采稍有影响。
2.F1307-2正断层
该断层在上顺槽揭露,断层倾向115°,倾角66°,落差2.0米,掘进上顺槽时揭露,对工作面回采稍有影响。
3.F1307-3正断层
该断层在上顺槽揭露,断层倾向290°,倾角50°,落差2.5米,对工作面回采稍有影响。
4.F1307-4正断层
该断层在上顺槽揭露,断层倾向290°,倾角26-55°,落差3.0米,对工作面回采稍有影响。
5.F1307-5正断层
该断层在下顺槽掘进期间探测断层,位于工作面切眼以外,断层倾向340°,倾角50°,落差8.0米左右,对工作面回采影响不大。
6.F1307-6正断层
该断层在下顺槽掘进期间揭露,断层倾向120°,倾角70°,落差2.0m左
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右,对工作面回采稍有影响。
断层位置见1307工作面回采地质说明书附平面图,断层要素见附表(一)。
7.岩浆侵入体、河流冲刷带对煤层的影响:
该工作面煤层不受岩浆侵入体影响,局部可能受构造影响造成煤层厚度变小,给回采带来一定影响。对此,施工过程中应加强观测。 8.水文地质:
本区开采主要含水层为山西组砂岩含水层和太原群八层灰岩含水层,主要隔水层为二1煤直接底板泥岩隔水层。现将各含(隔)水层简述如下: 1)顶板砂岩含水层
山西组二1煤顶板砂岩含水层组(S10+S11+S12)是二1煤回采期间的直接充水含水层,也是工作面采掘活动中最主要的充水因素。它位于二1煤上0~41.57米,平均间距为12.83米,该地区S10层砂岩位于二1煤上1-2.2米左右,含水层平均厚度23.47米,属承压裂隙水。
2)底板砂岩含水层
山西组二1煤底板砂岩含水层(S9)是二1煤回采期间直接充水含水层,它位于二1煤下0.74-14米,该地区S9层砂岩位于二1煤下2米左右,厚度5.1米多以砂质泥岩出现,以断层和裂隙接受C3L8灰岩水的补给。 3)C3L8灰岩含水层
太原群八层灰岩含水层为二1煤回采期间的间接充水含水层,位于二1煤下20.58~55.38米,平均33.75米,灰岩平均厚度5.55米,属裂隙岩溶承压水,裂隙岩溶不发育,一般是通过断层或其它构造向工作面充水。 4)二1煤直接底板泥岩隔水层
该隔水层为二1煤直接底板,厚度在0.74~1.38米之间,较为致密,但该岩层厚度较薄,回采期间容易受到破坏,达不到隔水效果,该岩层起不到隔水层的作用。 5)充水因素
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二1煤层顶板砂岩水是二1煤采掘活动中最主要的长期充水水源,1307工作面上顺槽掘进期间顶板砂岩的涌水量为10-30m3/h,一般为遇到断层或顶板破碎时出水,对掘进造成一定的影响。在回采阶段,当大顶初次来压,顶板砂岩大面积冒落后水量会逐渐增大,可能达到最大值,但只要防排水措施到位,一般不会对生产造成大的影响。
1307工作面上部1103工作面(已回采)回采期间,受采掘扰动底板砂岩曾出水,水量最大为20m3/h。由于1307工作面与1103工作面(已回采)同处于秦家岭向斜,水文地质条件相似,在回采过程中也可能发生底板出水。
C3L8灰岩含水层由于距离二1煤层间距较大,只有通过导水断层对工作面回采掘进产生影响,影响本工作面回采的断层落差最大5.5米,所以,分析1307工作面受C3L8灰岩水影响较小,工作面回采时遇断层应密切注意出水。
6)工作面涌水量预测
本工作面水文地质条件与其它采区相比较为复杂,根据1307工作面上、下顺槽掘进期间的涌水量以及1103工作面(已回采)回采期间的出水量,推测1307工作面回采期间的正常涌水量为30-50m3/h,在大顶初次来压或回采过程中遇构造变化、断层导水等情况时,预计最大涌水量为60-100m3/h。 7)水害威胁情况分析
二1煤层顶底板砂岩水是工作面采掘过程中最直接的、长期的主要充水水源。1307工作面在掘进期间,上、下顺槽均有不同程度的滴淋水,特别是上顺槽遇到F1307-1、F1307-2、F1307-3、F1307-4断层,切眼遇到F1307-5断层都有淋水,对生产造成了一定的影响,但由于及时补掘水窝,安设水泵,采取管路引水等措施,没有发生水害事故。但在工作面回采阶段,当顶板初次来压,顶板砂岩大面积垮落,水量会逐渐增大;底板砂岩受采掘扰动,也可能发生出水,这时水量可能会达到最大值。 9.煤层瓦斯含量、瓦斯涌出量
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