晋城西区3 4 煤层带压开采研究.pdf

第 卷 期 年 月 中国煤 田 地质 ∀ ∃ 1 封闭闭 Σ6 0 口叹犯,Α Α Α6 0 口吠幻, Α Ρ 6 0 加33Α Α Α 6 0 6 Α 一6 0 加33Α Α Α 6 0 6 6 Ρ 6 0 5Θ 陌 Σ, , 一 3 0 3 。 一Α 0 Α Α Α3 0 Α Ρ 0 3 3 3 Σ 0 3 3 3 砂砂砂矽乓8 水水水含水层的的卜卜 Σ6 0 Α Α Α 。Α 0 6 0 Ο 6 6 6 6 0 Ο6 一 0 0 Ρ 0 Α Α Α Σ 0 Α Α Α 化化化 饱和指效 效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效效 学学 Ν Ν Ν 夕值值拟拟 Σ6 0 3 3 36 0 3 Ρ 6 0 6 。 Ρ 6 0 6 0 0 0 Α Α Α Σ 0 Α Α Α 指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指指 标标标标傲傲 Σ6 0 加 6 0 加 Ρ 6 0 6 0 0 6 。Α Α Α 6 0 Α Ρ 6 0 Α Α Α Σ6 0 Α Α Α 授授授蚀性∀仇仇 Σ3 0 Α Α Α 一乃0 Α Ρ 7 0 卯卯 7 0 Ρ 3 0 Ο 3 0 Ο Ρ 6 0 6 0 5 5 5 5 5二叨8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 水水水化学类型 型 ∗∀飞 一 ∀ ≅ ≅ ≅ ∗∀伪 一∀≅ Χ Η Η Η∗∀伍一∀ ≅ ΧΗ Η Η 主∗ ∀伪 ς ’ 一∀≅ ’Χ0 0 0‘ 主 Ι. ’ 一 Ω≅ ‘ ΧΗ Η Η 次次次次次∗∀伪 一∀≅ ≅ ≅ ∗∀伪 ς ’ 一∀≅ Χ Η Η Η 次ς伪 一Ω ≅ ’ ΧΗ Η Η 次∗∀. 3一 , ≅ ≅ ≅ 矿矿矿物溶解和沉淀情况况方解石 、 白云石 、石青皆溶解区段 段方解石由洛解到到方解石沉淀 , 白云 云 方解石 、 白云石沉沉 沉沉沉沉沉淀 , 白云石 、 石石石 由溶 解 到沉淀 , , 淀 , 石膏溶解 , 在在 青青青青青溶解 。。 石Γ 溶解 。。 ΟΒ以下全沉淀 淀 个 , 潘庄号7 个 , 大宁6 个 , 成庄 6个8资料 的整理 。 隔水层最厚为潘庄二号的6 6号孔 , 厚 Α 7 0 7 Β , 6 6Α 号孔厚 77 0 3/Β , 大宁 6Α 号孔 , 厚 Α Α 0 3 Β 最薄的为寺河 矿 7 3 号孔 , 厚 Ο 0 3/Β 5图8 。 从图可看出 , 西区隔水层厚度变化是 9 南部 较薄 , 北部较厚 。 5 8隔水岩柱的空间分布隔水岩柱的空间 分布是与区内构造作用相匹配的 。从 图 可知 , 在 成庄及寺河 , 基本上为一单斜构造 , 走向北东 、倾 巨困 图 巨巫 」 巨口 3 隔水层等厚及突水系数等值线图 隔水层等厚线 0 突水系数等值线 3 0 矿区边界 向北西 , 倾角约Ο . 一 6 , 成庄矿东部 与西部3 礴煤层 底板标高相差 36 6Β 在 潘庄及大宁矿区 , 地层起伏变化较大 , 构造轴向基本为南北 向 、 但总体呈向 北倾斜的趋势 。 5383 4煤层底板 隔水岩柱的岩性组 合特征 3 ‘煤层底至奥 陶系顶 面间的 地层岩性组合 , 整体看来主要以砂岩 、 泥岩 、 石灰岩 、 煤层相间出现为特征 , 为一套由柔性泥岩 、 硬脆性砂岩及可 溶性石灰岩组成 , 由于受沉积环境和 中国煤田地质 卷 后期改造的影响 , 在不同部位各类岩层 的岩性及 厚度比例各不相同 。 本溪组厚度 0 6 一 6 0 Ι.Β , 平均厚 Α 0 6Β , 岩性为浅灰 、 灰白色铝质泥岩 , 底部为含铁泥岩 , 偶见石英砂岩 , 本组地层在矿区中部较厚 , 向东 、 西两边变薄 , 具有良好的隔水性能 。 太原 组厚 度 76 0 Ο Α Ρ 0 7 Β , 平均在 Ο 0 Ο Β , 底部为 Ξ , 砂岩 , 中夹凡 、 凡 、 Ξ 、 凡 、Ξ 7 灰 岩及 Α 4、 4 、 Ο 4、 4、 6 4、 4 、 4、 3 禅、 Α 0 煤层与泥 岩 、 砂质泥岩互层 , 在该组地层中 , 由于柔性与硬 脆性岩层相间出现 , 使岩层具有一定的隔抗水性 能 。 山西组 、 3 , 煤至本组底部的凡砂岩间主要有 黑色泥岩 、 粉砂岩及 4煤线组成, 厚约 6Β 左 右 。 从整个隔水岩柱来看 , 底部以隔水性能较好 的泥岩组成 , 中上部以柔性 、 硬脆性岩石相互组 合 , 为该区的带压开采具备了较好的条件 。 0 突水系数计算 根据区内所有见 6 钻孔资料 , 按矿区水文 地质 、 工程地质勘探规范 Ψ 一 推荐的公 式 9 工 Ζ [∴Χ 一 肠少求得每点突水系数 。 从图可以看出 , 晋城西区基本上都属于带 压开采区 , 属潘庄井田 、 成庄 、 寺河两井田的西部 及大宁井田的大部分地区 。 突水系数自南 向北逐 渐加大 , 在北部最大达6 0 6 ΧΔ ≅Β以上 , 此值与 规范所规定的6 0 6 7 ΧΔ ≅ Β 相比较 , 此区不存在 带压开采突水的危险 , 应属带压开采安全区 。 但从导水构造来看 , 断层及陷落柱比较发育 9 据成庄矿在开采资料 , ]9 及 7 两陷落柱均导 水 。 5未造成突水是因为此位置奥陶系水位比煤层 底板低 , 陷落柱内涌出的水为煤系地层内的砂岩 裂隙水 , 经过一段时间后疏干8另外 , 据寺河矿地 面三维地震解 释成果 , 在面积 ⊥时 的测区内 , 就 有陷落柱四个5隐伏陷落柱8最大直径达 36 6Β , 所 以本区将来的突水隐患主要是断层及陷落柱 。 0 3 防治措施 虽然本区突水系数数均小于6 0 6 7 ΧΔ ≅ Β , 但 从全区来看水压力均较大 , 特别是北部地区 , 个别 钻孔的资料表明 , 最大压力达 0 3 ΧΔ ≅ 。 高出煤 层底板如6余米的水柱 , 一旦有构造导水 , 必然造 成突水 , 再加本区处延河泉域的强径流及中等径 流带 , 一旦突水 , 无法疏排 。 因此对采区内的断 层 、 陷落柱等构造要逐步查清 , 在开采过程 中做 到有疑必探 , 先探后掘 。 根据矿井水文地质规 程 , 对已知断层歼合理留设防水煤柱外 , 按晋 城矿务局新规划 , Ν 笋疹庄 、 大宁 、 寺河合为一矿 三井 。 对于这样的布局 , 建议开采过程中在防治 水方面要实行分区隔离飞在隔离区哪红防水 闸 门 , 以防一旦突水 , 全矿被淹 。 更主要的是真正 以思想上重视防治水工作 , 认识水害的危害性 , 组建一支高素质的防治水队伍 , 吸收一些国内外 0 在防治水方面的经验 , 加大防治水费用的投人 。 坚持 “查 明条件 , 查治结合 , 预防为主 , 疏堵截 排综合治理 ” 的防治水原则 , 不断总维经验 , 完 善防治水措施 。 5上接第 3 页8外环泉流量 0 7 Ι , 环内水井涌 水量十分丰富 , 大于Α6漏 Υ 。 结论 遥感图像不仅显 示了源面上微地貌的存 在 , 而且显示了它们之间的空间关系 , 为研究这些 微地貌的形成提供了宏观信息 。 通过对遥感图像的解译 , 发现黄土源面上 发育大量的楔状冲沟 、黄土 胡同 、 黄土地裂等线状 负地形 , 它们的排列具一定的方向 , 相互大致平行 或正交 , 展布方向和节理 、 断裂一致 , 说明这些线 状负地形受构造控制 , 黄土层中存在构造裂隙 。 这 些线状负地形是在构造裂隙的基础上 , 由地表水 一地下水联合作用形成的 。 根据遥感信息结合水文地质补充调查 , 查 明了每种微地貌类型与地下水水富水性的关系 , 对黄土源区的水文地质 条件有了进 一步的认 识 。