程 功

（山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)長(zhǎng)治有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

1 概況

1.1 礦井概況

小常煤業(yè)井田面積16.6341km2，開采3號(hào)煤層，生產(chǎn)能力120萬t/年，開采深度標(biāo)高+650～+200m，正常涌水量在50m3/h，礦井涌水量最大值為109.29m3/h，礦井水文地質(zhì)條件中等。

1.2 工作面概況

鉆孔布置在30215工作面，該工作面長(zhǎng)度為810m，寬度150m。2014年開始回采，至2016年底回采完畢。采煤方法為傾斜長(zhǎng)壁綜采放頂煤一次采全高采煤法，全部垮落法管理頂板。煤層厚度6.0～7.30m，底板標(biāo)高為+520.0～ +581.0m。直接頂板一般為泥巖、砂質(zhì)泥巖、局部為粗砂巖，厚為0～4.20m，平均厚2.24m；老頂為中砂巖及細(xì)砂巖，厚度為3.50～13.40m，平均厚7.70m，裂隙不很發(fā)育，頂板整體較平整，局部凹凸不平，為易冒落不穩(wěn)定的頂板。底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，屬軟弱型，底板較平整，局部凹凸不平。

2 鉆孔施工

2.1 鉆孔位置

鉆孔位置距切眼長(zhǎng)度622m，位于工作面塌陷主斷面上。

2.2 施工情況

本次勘探工作于2017年1月6日開始，于2017年4月12日結(jié)束，施工1個(gè)鉆孔，鉆探總進(jìn)尺365.10m，測(cè)井深度363.65m，注水試驗(yàn)11次，共采土樣測(cè)試13組，井下電視2次。

3 導(dǎo)水裂隙帶高度成果

3.1 簡(jiǎn)易水文觀測(cè)成果

3.1.1 注水試驗(yàn)深度的選取

鉆孔位置處3號(hào)煤層厚度6.85m，根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》中導(dǎo)水裂隙帶計(jì)算公式及周邊礦井實(shí)際測(cè)定值，推測(cè)3號(hào)煤層開采產(chǎn)生的最大導(dǎo)水裂隙帶高度為147m，設(shè)計(jì)孔深370m，3號(hào)煤層頂板埋深為363.15m，則3號(hào)煤層采空產(chǎn)生的最大導(dǎo)水裂隙帶深度為216.15m。設(shè)計(jì)216.00m開始第一次注水試驗(yàn)。在鉆孔鉆進(jìn)至216.00m后，校正孔深后為218.56m，所以在218.56m開始注水試驗(yàn)，每鉆進(jìn)5m進(jìn)行一次注水試驗(yàn)。

3.1.2 注水試驗(yàn)

在218.56m開始，每鉆進(jìn)5m進(jìn)行一次試驗(yàn)，218.56～240.00m區(qū)間五次注水試驗(yàn)的注水量分別0.02m3/h、0.03m3/h、0.2m33/h、0.43m3/h、0.45m3/h。所以在218.56～240.00m基巖段導(dǎo)水裂隙帶未發(fā)育。

在孔深245m時(shí)注水量增大為1.025m3/h，是240m深度時(shí)注水量的2.28倍。結(jié)合沖洗液消耗量在孔深240m為0.12m3/m，在孔深245m為0.26m3/m，消耗量增大了1.17倍。綜上，可以判斷3號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育深度在240～245m之間，3號(hào)煤層頂板埋深為363.00m，可以得出3號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶最大發(fā)育高度在118～123m之間，本次取最大值123m，詳見下表1、圖1。

圖1 鉆孔水文觀測(cè)曲線圖

3.2 井下視頻導(dǎo)水裂隙帶觀測(cè)成果

鉆孔在鉆進(jìn)至354.21m進(jìn)行了第一次井下視頻，視頻層段為0～354.21m，主要對(duì)孔壁四周的裂隙進(jìn)行了觀測(cè)。根據(jù)觀測(cè)結(jié)果，判斷30215工作面3號(hào)煤層采空形成的導(dǎo)水裂隙帶最大發(fā)育深度為240.144m，發(fā)育高度為122.856m。

圖2 導(dǎo)水裂隙未發(fā)育基巖段井下視頻資料

圖3 導(dǎo)水裂隙帶井下視頻

表1 鉆孔水文觀測(cè)成果表

3.3 三維地震解釋導(dǎo)水裂隙帶成果

鉆孔位置三維地震垂直30215工作面地震剖面，見圖4。

圖4 垂直采面地震剖面

經(jīng)計(jì)算裂隙帶最大高度位于采面?zhèn)认蛴仪胺?，最大高度約151m，裂隙帶最小高度為與側(cè)面中間約128.2m。

3.4 周邊礦井試驗(yàn)成果

根據(jù)小常煤業(yè)周邊礦井王莊煤礦6206綜放工作面“兩帶”高度觀測(cè)試驗(yàn)中K1、K2、K3鉆孔試驗(yàn)成果，K1、K2、K3孔導(dǎo)水裂隙帶高度分別為114.67m、102.27m、114.87m。在綜放工作面一次采全厚條件下的導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律，導(dǎo)水裂隙帶呈現(xiàn)出兩邊高中間低的“馬鞍型”。兩邊導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度(K1、K3)比中間（K2）大12.4m、12.6m。小常煤業(yè)鉆孔位于30215工作面采空區(qū)中間，根據(jù)王莊煤礦實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，30215工作面采空形成的導(dǎo)水裂縫帶最大發(fā)育高度兩側(cè)應(yīng)大于中間12.4～12.6m。

綜上所述，注水試驗(yàn)、簡(jiǎn)易水文觀測(cè)導(dǎo)水裂隙帶高度成果為123m；井下視頻觀測(cè)成果為122.856m；三維地震解釋導(dǎo)水裂隙帶高度成果為128.2～151m。30215工作面兩側(cè)導(dǎo)水裂隙帶應(yīng)比中間大12.4～12.6m，本次取最大值12.6m，根據(jù)本次導(dǎo)水裂隙帶觀測(cè)成果，參考三維地震解釋成果，確定30215工作面兩側(cè)導(dǎo)水裂隙帶最大發(fā)育高度為135.6m。

4 結(jié)語

根據(jù)鉆探、物探及周邊煤礦試驗(yàn)基本查明了30215工作面導(dǎo)水裂隙帶高度，但未施工側(cè)邊孔，只能根據(jù)周邊礦井資料推斷工作面兩側(cè)最大導(dǎo)水裂隙帶高度，且本次施工鉆孔鄰近井田西部邊界區(qū)域，將來有條件可在井田其他區(qū)域工作面增加鉆孔數(shù)量，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。