煤矿
巷道式充填开采措施
编制单位:技术科 批准人:
二〇一二年七月二十六日
会审单位及人员签字
审 批 意 见 安全矿长: 年 月 日 审 批 意 见 机电矿长: 年 月 日 审 批 意 见 生产矿长: 年 月 日 审 批 意 见 总工程师: 年 月 日 审 批 意 见 矿 长: 年 月 日 一、 采区位置及范围
1、采区位置
(1) 地面位置:….采区地面位于主井口以南区域,东部以….村庄为界,西部以井田工业广场西60m为界;南部以…村庄为界,北部边界以…..向北外推385m为界。西南部部分位于…保护煤柱内,中部位于………..下。
(2) 井下位置:井下处于-180m水平,东部以F3断层保护煤柱与边界煤柱为界,西部以KF2断层保护煤柱为界;东南及西南部以….为界,北部边界以1011采区KF102-1断层保护煤柱为界。
2、采区面积
…..采区东西走向长360~870m,平均670m;南北倾斜长590~820m,平均720m,采区面积为48.2万m2。
3、井上下标高
本采区地面标高在+58.8m~+60.21m,平均+59.50m,东南部稍高,西北部稍低。
本采区井下10煤层底板标高上限标高-84m,下限标高-184.6m,平均-143.32m;计算煤层埋深在162m~243m之间,平均202.5m,全区均被第四系冲积层覆盖,且与上伏二迭系地层呈整合接触。 二、煤(岩)层赋存特征
该采区10-2.3煤层厚度1.8~3.2m,平均厚度2.5m,f=3左右,属半暗型煤,层状构造,局部含黄铁矿结晶。结构较复杂,含1~3层夹矸,为粘土岩夹矸;煤层一般揭露上部煤层厚度0.5~0.9m,夹
矸0.1~0.2 m,下部煤层厚度1.5~2.2m,煤层倾角6°~14°, 平均10°。
煤层直接顶顶板为粉砂质深灰色粉砂岩,厚1.5~1.8 M ,易冒落,老顶为灰黑色细砂岩。底板为粘土岩,直接底为灰黑色砂质泥岩,含碳量较高,厚度在0.1m~0. 5m之间,质地硬脆,遇压力易产生不规则断口。其下1.5m为深灰色粘土岩,较松软,硬度系数f=4-6。
三、对地板突水安全程度评价
10-2.3层煤下距底板含水灰岩徐灰31.9 m, 徐灰层厚约7.4 m左右。徐灰与煤层底板中间均由粉砂岩、细砂岩等岩层构成隔水层。该采区开采下限标高-200 m,根据沣水煤矿观测徐灰水头标高+24 m,预计水头压力22.4 kg/cm2。 根据《煤矿防治水规定》计算公式:
①、采煤面底板受水威胁程度---突水系数计算:
T?PM?22.431.9?0.702 kg/cm2× 0.098mpa =0.069mPa/m
式中:
Ts—底板突水系数
p—隔水层底板承受的水压,取22.4 kg/cm2 M—隔水层厚度(m), 取31.9m ②对掘进工作面威胁程度计算: 计算公式如下: 安全隔水层计算:
t?L(rL?8KpP??L)4Kp22=
2.5(2.5?3.3?8?7?224?2.5?3.3)4?722?
2.5(68.0625?12544?8.25)28?
260.13328?9.29
式中:t--在一定水头压力下保证安全所需底板隔水岩层厚度(m);
l--巷道宽度(取最大宽度3.3 m); r--隔水岩体容重(取2.5t/ m 3);
h--作用于隔水层底板的水柱高度(取224 m); kp--底板岩石抗张强度(取7t/ m 2)。
经计算突水系数0.069 mPa/m,大于受构造破坏快段突水系数0.06 mPa/m。正常块段不会发生底板突水。但遇构造、底板裂隙、断层等时可能突水。
四、采煤方法的选择
1、采煤方法
由于所采煤层埋藏较浅,煤层厚度局部达到3m,实行条带式开采,地面会有不同程度的下沉,破坏地表环境,并且采区回采率较低,为了消除地表沉降、更有力的确保承压水上安全开采,达到实现绿色开采、安全开采,通过对膏体充填的调研及材料实验,根据该煤层顶板易冒落,壁采后顶板冒落无法充填的现状,决定在采区内实行巷道式充填采煤法开采。
2、工作面生产与充填施工工艺 2.1回采充填工艺