第一章 概 况
第一节 工作面位置及井上下关系
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工作面位置及井上下关系表
表1
第二节 煤层
煤层名称 工 作 面 名 称 3煤 1301工作面 水平名称 地面标高 (m) +41.0 采 区 名 称 工 作 面 标 高 (m) 首采区 -468~-594 该面位于工业广场东北70~1600m,从小屯村下穿过,开切眼位于小屯村以北地面位置 650米。地面除小屯村外全部为农田,无其它建筑,在工作面正上方偏西80米有一排水沟,别无河流水体。 井下位置 该工作面是矿井的首采面,井下位于首采区胶带机下山以北,倾斜上方相距及四邻采 掘关系 200~285米的实炭区是F21支2断层,落差是0~40米的F13断层,倾斜下方为实炭区。 该工作面回采后地面沉降将会对小屯村民房造成不同程度的斑裂,特别是处于沉回采对地面设盆地拐点附近及老旧民房损坏程度会较大。全部回采后地表下沉量将达到1米以上。施的影响 由于该工作面是矿井首采面,没有岩移资料,对地面设施的影响程度预计不准确。 走 向 长 ( m ) 回采长度(m) 1750 倾 斜 长 ( m ) 回采面积(m2) 150 储量 (万吨) 176250 53.14 1175
本工作面设计开采煤层为3上层煤,通过地质资料分析和现场巷道、切眼掘进证实,该工作面范围内,煤层赋存稳定,煤厚变化不大,煤层平均厚度为7.2m,煤层以亮煤为主,少量镜煤和暗煤,玻璃光泽,煤岩类型为半亮、半暗型煤。具体情况如表二所示。
煤层总厚(m) 开采煤层 3上 1.7~3.6 2.3 硬度 3 煤层倾角煤层结构 煤种 (度) 气 煤 稳定程度 8-11 9.5 稳定 该面煤3为气煤,总煤厚6.2~8.2m,平均7.2m,分上、下分层开采,上分层设计采高为煤层情况描述 3.6m,煤层结构复杂,中下部含一层炭质泥岩夹矸,平均厚约1.8m,煤层倾角在8~11°之间,平均10°,煤层普式硬度系数f=1.8。煤3为低灰至中灰、特低硫、特低磷、高挥发份及发热量,富油、中等粘结性的气煤。
顶底板名称 岩石名称 厚 度(m) 特 征 煤层情况表 表2
第三节 煤层顶底板 煤层顶底板表 表3
附图一:3111工作面地层综合柱状图(1:500)
浅灰~灰白色,以石英长石为主,钙质胶基 本 顶 粗、细砂岩 8.6 结。 直 接 顶 粉 砂 岩 4.25 °倾角() 70 1.175 7.5 60 深灰色,上部含少量泥质成份。 性质 落差(m) 对回采的影响程度 伪 顶构造名称 走向(°) 倾向(°) F29 底 直 接DF12 老 底 DF8 72~78 泥 岩162 ~168 115~117 25~27 灰色,泥质结构,块状,含少量植物碎片化正断层 0~14 有较大影响 石。 正断层 0~8 有影响 深灰色,含丰富的植物根化石,具磨擦镜面,含大量泥质条带。 正断层 0~3 有影响 粉砂岩 细砂岩 141 51 第四节 地质构造
一、断层情况以及对回采影响:
该面煤岩层基本构造形态为一小背斜(张庄背斜),背斜西翼走向105°,倾向15°,煤岩层倾角平均10°;背斜东翼走向168°,倾向78°,煤岩层倾角平均10°;根据巷道的实际揭露资料,工作面内构造比较简单,除面北部的
巷道揭露断层情况表 表4
DF12和西部的F29断层外,只在工作面切眼上部揭露一条落差1m的正断层f1,对工作面的正常回采影响不大,另根据物探资料,在工作面中部有一条落差0~3m的正断层,对工作面的正常回采有一定的影响,在回采过程中预计还会揭露个别小断层。巷道揭露及物探探明的断层情况详见下表:
f1 f2 f3 59 82 67 149 172 157 60 65 65 正断层 正断层 正断层 1.0 1.0 2.6 影响不大 影响不大 影响不大 二、褶曲情况及对回采影响
根据现有地质资料,本面基本上无褶曲影响。 三、其它因素对回采影响
根据现场工作面掘进巷道实际观察,工作面没有陷落柱和火成岩侵入。 附图二:
1、3111工作面煤层底板等高线平面图(1:1000)
2、3111工作面皮带顺槽下帮、轨道顺槽上帮、切眼西帮巷道素描图(1:500)
第五节 水文地质情况
一、含水层分析
影响回采的含水层主要有3煤顶、底板砂岩裂隙含水层和3煤底板三灰岩溶裂隙含水层。
1、3煤顶、底板砂岩裂隙含水层
根据副井实测资料,3煤顶板砂岩含水层累计厚度为29.1m,分为两段:第一段位于3煤以上4.6m,厚度为15.6m;第二段位于煤3以上26.15m,厚度为8.9m。3煤底板砂岩含水层厚36.18m。根据地质报告资料,单位涌水量0.0227~0.0483 L/s.m,富水性弱,另据3115面顶板音频电透视资料,顶板砂岩50m范围内裂隙水有富水性不均一的特点,3115面回采前顶板砂岩水单孔水量1~9.6 m3/h,回采期间未出现顶板砂岩水涌水现象,-750m水平以上顶板砂岩水基本疏干,在3115面中部施工2个顶板砂岩放水孔,单孔水量均小于1.5 m3/h。水压4.0MPa,3煤顶板砂岩水单孔涌水量0.5 m3/h。 计算-750m水平以下顶板砂岩水水量如下: 1.366K(2S-M)M-h2
Q=-------------------------------=1822m3/d=76m3/h LgR/r 上式中各参数取值如下:
K=0.05544m/d; S=400m; M=36m;
h=0; r=√F/3.14 = √18800/3.14 =77(m); R=10S K +r = 10×400× 0.05544 +77 = 1018.8(m) 2.三灰含水层
三灰含水层厚度3.2~7.35m,平均6.25m,上距3煤51.13m,属岩溶裂隙含水层,据精查地质报告,单位涌水量q=0.0121~0.1338 L/s.m,经钻探证实,三灰含水层具有水压高(最高水压6.7 MPa)、富水性弱且不均一的特点,一采区内三灰单孔水量为1~25 m3/h,易疏干。3115面回采期间三灰未有出水现象。该面施工的三灰观测孔单孔水量2.5 m3/h,水压4.5 MPa。
三灰“突水系数”计算: Ts=P/(M-Cp)=0.135 MPa/m
上式中各参数取值如下:P=5.54 MPa;M=51.13m;Cp=10m; 二、其它水源分析
工作面东侧250m为F10断层,落差大于180m,3煤顶底板砂岩含水层及三灰与F10断层下盘十下灰及奥灰含水层间距缩小有对口的可能。根据精查地质报告中L4-11、L4-12钻孔抽水试验资料,在浅部为含水微弱的阻水断层。该面切眼距F10断层250m,远大于100m的防水煤柱,F10断层不会对该面的回采造成影响。
三、涌水量
该面正常涌水量为钻孔放水及生产用水计10m3/h,最大涌水量为顶板砂岩水、三灰水及生产用水之和为116m3/h。
第六节 影响回采的其他因素 一、影响回采的其它地质情况
影响回采的地质情况表 表5
瓦 斯 CO2 煤尘爆炸指数 0.871m3/t,属低瓦斯煤层。 0.140 m3/t 具有爆炸危险性,煤尘爆炸指数无资料 煤的自燃倾向性 易自燃,发火期为3-6月。