临界安全隔水层厚度计算
掘进期间利用公式:t=
L(r2L2?8Kpp?rL)4Kp
式中:t——安全隔水层厚度,m L——巷道地板宽度,3.0m
γ——底板隔水层的平均重度,0.0235MN/m3 Kp——底板隔水层的平均抗拉强度,0.18MPa P——底板隔水层承受的水头压力,2.99MPa
23?(0.0235?3.02?8?0.18?2.99?0.0235?3.0)通过计算,t?=8.38<55m
4?0.18因此底板实际隔水层的厚度大于理论计算厚度,该采区掘进是安全的。 3、工作面突水系数计算
煤10最低采区1021采区煤10-2的10215平巷工作面最低标高:-190米。 徐灰突水系数计算:T=P/M=2.63/39.2=0.067 Mpa/m < 0.1 Mpa/m 奥灰突水系数计算:T=P/M=2.99÷55=0.054 Mpa/m<0.06 Mpa/m
根据以上计算结果可以看出,掘进安全隔水层厚度最大为8.38米,而煤10-2至徐灰间距39.2米,至奥灰间距55米,煤10-2掘进施工是安全的;煤10-2徐灰突水系数0.067,奥灰突水系数0.054,矿井水文地质条件类型为中等类型,1021采区无大的断层等构造,地质构造简单,10-2煤层开采基本不存在突水隐患,煤10-2正常块段采用正常的开采方法进行回采,不会受徐奥灰水的影响,对矿井开采基本不构成威胁;但如果在构造发育地带,临近突水临界值,10-2层煤开采受底板徐奥灰承压水威胁,必须采取相应措施,防止水害事故发生。根据计算,在正常块段10-2开采下限为-248米。
十一、古河床冲刷带、天窗等不良地质体
根据矿井地质报告以及历年采掘活动揭露,矿井井田范围内无古河床冲刷带、天窗
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等不良地质体隐蔽致灾因素。
十二、岩浆岩
井田内燕山期的浅成侵入岩较发育,岩床或脉状侵入于含煤岩系中,岩性为辉长岩、辉绿岩、辉长辉绿玢岩等。由于岩浆岩的侵蚀,使煤层的原始结构、煤层厚度和煤质均发生了较大的变化,破坏了煤层的连续性,局部还因岩浆岩侵蚀形成无煤区。据钻孔及井巷实际揭露资料,含煤岩系底部岩浆岩较为发育,下部煤层较上部煤层受岩浆岩侵蚀影响严重。根据钻孔及巷道揭露:5煤仅在532、542采区中部发现一道宽度约20~80米的岩浆岩侵入墙,该岩墙与早期4煤421、431采区所见基本重合;煤7、煤10-1大部分被岩浆岩侵蚀,煤10-2的1021采区仅在采区西部见岩浆岩侵入岩墙,煤10-3未见岩浆岩侵入。通过实际揭露,所见岩浆岩侵入体含水性弱,单点淋滴水不超过1m3/h,且均未见导水异常。
十三、密闭
经排查,目前矿井共建密闭墙121道,均进行了掏槽,留有观测孔和返水池,建筑质量合格,经观测,其中有7道流水,流水量不超过2m3/h,今后将继续加强监控、巡查、管理,发现异常及时处理。
十四、井下火区
矿井各煤层自燃发火倾向均为Ⅲ类不易自燃,因此矿井无内因火灾隐蔽致灾因素,无井下火区,但必须采取措施防治外因火灾事故,保证安全。
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第四节 隐蔽致灾因素普查结论
根据以上普查结果,矿井在今后生产过程中存在以下隐蔽致灾因素:
一、采空区
1、采空区含有大量瓦斯等有害气体,如果密闭及盲巷管理不到位,可能造成高氮低氧等窒息事故,必须加强采空区密闭及盲巷通风管理。
2、井田西南部日伪时期煤6老空区积水,积水范围、积水量清楚,附近无开采工程,目前不受影响,今后必须按规定留足各类保护煤(岩)柱,进行长期监控。
3、井田南部原官庄二号煤矿开采的煤10-1老空区积水,积水范围、积水量清楚,与矿井最近采区留有150米的隔离煤(岩)柱,目前不受影响,今后必须按规定留足各类保护煤(岩)柱,进行长期监控。
4、井田西部边界原高官寨煤矿煤3、煤4老空区积水,积水范围、积水量清楚,近年来积极采取了探放水措施,现老空区积水已基本疏放完毕,今后必须加强受该老空区积水影响的532、422采区防治水管理,坚持“逢掘必探”的探放水原则,加强三处放水孔水压、水量观测,防止堵孔。
综上所述,矿井存在以上三个老空水害隐蔽致灾因素,必须加强日常水情水害观测,强化防范措施。
二、断层、裂隙
断层、裂隙附近表现岩层破碎,造成支护困难,影响采掘安全,在采掘活动中要引起重视;下组煤回采必须留足断层保护煤柱,防范突水事故发生。在开采煤10时,遇到小断层也要加强管理,留好断层煤柱,严格执行探放水制度,防止断层导水。
三、瓦斯
矿井为瓦斯矿井,井下采掘工作面均有瓦斯等有害气体涌出,生产过程中必须引起高度重视,加强瓦斯管理工作,防止瓦斯事故发生。
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四、地下含水体
10层煤开采易受底板徐、奥灰承压水威胁,必须采取相应措施,防止水害事故发生。矿井10层煤现生产采区为1021采区,最低开采标高-190米,采区地质构造简单,经前节顶板隔水厚度及突水系数计算分析,该采区不受承压水威胁,今后开采要严格控制开采下限,做好承压水防治管理。
五、井下火区
矿井各煤层自燃发火倾向均为Ⅲ类不易自燃,因此矿井无内因火灾隐蔽致灾因素,无井下火区,但必须采取措施防治外因火灾事故,保证安全。
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第五节 防范措施及建议
针对上述隐蔽致灾因素普查结论以及矿井实际,提出如下主要防范措施及建议:
一、防范措施
(一)采空区
1、加强采空区管理,采空区密闭必须严格按照相关标准进行建设,墙体、掏槽、观测孔、反水池必须保证施工质量,从而保证封闭质量。
2、按照规定定期监测采空区瓦斯等有害气体以及采空区涌水量情况。 3、回采工作面结束必须及时密闭;盲巷也必须及时密闭,保证安全。 4、启封密闭必须召请救护队,制定严密安全措施,严禁擅自施工。
5、必须坚持优化开拓布局,合理布置采掘工作面,防止新增采空区积水;下山采区必须坚持合理的开采顺序,保证采空区积水不会影响到生产区域。
6、新增采空区、积水区必须及时标注在采掘工程平面图以及充水性图上,注明积水区积水线、探水线、警戒线,保证安全。
(二)地表水
加强主井、副井、风井的汛期防治水管理。虽然经过历年观测,我矿主斜井、副立井、风井三个井口地面标高均高于历史最高洪水位。为确保雨季安全,预防汛期地表水影响,在每个井口布置防洪沙袋,加强雨季三防管理。
汛期及每次大雨过后,都要组织人员定期、不定期对井田地面井下水情水害巡查,防止新增地面塌陷、斑纹等地质灾害。
加强雨季三防工作。雨季三防期间制定详细工作计划,成立领导小组,建立雨季三防队伍,严格分工落实到人。同时加强矿井调度值班,强化雨季“三防”应急管理工作,实行灾害性天气停产撤人。严格执行矿长授予调度员的“10项应急处置权”和三分钟通知到井下所有人员等规定。
(三)老空水
1、经调查周围矿井及小窑开采的采空区积水情况已查明,具体有三个老空水害,一
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