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        東灘煤礦14317工作面探放水工程設(shè)計(jì)方案

        2019-09-07 10:56:00侯俊華
        山東煤炭科技 2019年8期
        關(guān)鍵詞:東灘富水底板

        侯俊華 王 宏

        (兗州煤業(yè)股份有限公司東灘煤礦,山東 鄒城 273512)

        1 工作面水文地質(zhì)情況概述

        東灘煤礦14317 綜放工作面位于十四采區(qū)西部,北鄰東灘煤礦與興隆莊煤礦礦界,南鄰東灘煤礦14316 工作面采空區(qū),西鄰東灘礦與鮑店礦礦界,東鄰14318 工作面采空區(qū)。工作面兩順槽相互平行,東側(cè)順槽作為軌順,設(shè)計(jì)軌順巷中與14318 運(yùn)順巷中間距9m,西側(cè)的順槽作為運(yùn)順(運(yùn)順西側(cè)布置有輔助運(yùn)煤巷)。切眼南幫與14316 運(yùn)順間距5.0m,垂直兩順槽布置。停采線暫定運(yùn)順側(cè)距14310(西)軌順南幫290m,軌順側(cè)向北調(diào)斜30m。東灘煤礦14317 綜放工作面布置圖如圖1 所示。

        為探查14317 工作面頂、底板含水層富水性分布情況,2018 年11 月在14317 工作面軌順和運(yùn)順?lè)謩e采用礦井瞬變電磁法和音頻電透視技術(shù)進(jìn)行了水文物探工作。依據(jù)14317 工作面水文物探成果,在工作面內(nèi)設(shè)計(jì)探放水鉆孔。

        圖1 東灘煤礦14317 綜放工作面布置圖

        2 探放水鉆孔深度布置原則

        2.1 東灘煤礦3煤層導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算

        根據(jù)綜采放頂煤開(kāi)采導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算公式:

        式中:

        M-累計(jì)采厚,m。

        14317 工作面的煤厚為5.40~9.40m,M 值取煤層最大采厚9.07m。計(jì)算得出,3 煤開(kāi)采過(guò)程中導(dǎo)水冒裂帶高度80.71m,即順槽頂板以上86m。

        2.2 煤層頂板巖性分析

        通過(guò)分析14317 工作面附近的P1-1 水文長(zhǎng)觀孔3 煤層頂板巖性資料,3 煤層頂板90m 范圍內(nèi)大致分為兩個(gè)區(qū)段。3 煤層頂板0~67m 范圍內(nèi)巖性以砂巖為主,砂巖因疏放影響,富水性較弱;頂板67~90m 范圍內(nèi)巖性以粘土巖為主,間夾薄層砂巖,形成了較好的儲(chǔ)水巖性結(jié)構(gòu)。故本次探放水鉆孔深度設(shè)計(jì)為3 煤頂板以上90m。

        3 探放水位置設(shè)計(jì)的依據(jù)

        3.1 瞬變電磁法水文物探成果報(bào)告

        14317 工作面頂板共劃分1 處相對(duì)富水異常區(qū):Ⅰ號(hào)相對(duì)富水異常區(qū)位于軌道順槽-70~ -150m范圍內(nèi),相對(duì)富水性評(píng)價(jià)為弱,推斷發(fā)育高度為50~60m。14317 工作面底板共劃分2 個(gè)異常區(qū),分別為14317 軌順5#收尺點(diǎn)處底板下40~50m 處,14317 輔助運(yùn)煤巷1#收尺點(diǎn)處底板下40~50m 處。

        3.2 音頻電透視技術(shù)水文物探成果報(bào)告

        14317 工作面頂板共圈定了3 個(gè)相對(duì)低阻異常區(qū):①號(hào)異常發(fā)育在軌順切眼口向停采線180~330m,運(yùn)順切眼口向停采線180~300m 的局部區(qū)域,異常幅值較弱,發(fā)育至煤層頂板0~30m 范圍;②號(hào)異常發(fā)育在運(yùn)順切眼口向停采線430~460m,輔助運(yùn)煤巷切眼口向停采線50~80m 的局部區(qū)域,異常幅值較弱,發(fā)育至煤層頂板0~30m 范圍;③號(hào)異常發(fā)育在軌順切眼口向停采線660~710m、760~810m,運(yùn)順切眼口向停采線650~800m 的局部區(qū)域,異常發(fā)育范圍主要集中在煤層頂板上方0~50m 范圍。

        綜合推斷,14317 工作面頂板上0~110m 整體富水性較差,局部砂巖異常區(qū)推測(cè)有一定的靜儲(chǔ)量富水區(qū),富含水性較弱。

        4 探放水孔設(shè)計(jì)參數(shù)

        為消除隱患,需對(duì)異常區(qū)進(jìn)行鉆探驗(yàn)證,依據(jù)《煤礦防治水細(xì)則》第43 條規(guī)定,含水體不清楚時(shí),在異常區(qū)鉆孔呈扇形布置,每組鉆孔不少于3 個(gè)。14317 工作面頂板含水層探放水鉆孔位置及施工參數(shù)見(jiàn)表1,14317 工作面底板含水層探放水鉆孔位置及施工參數(shù)見(jiàn)表2。

        表1 14317 工作面頂板含水層探放水鉆孔位置及施工參數(shù)

        表2 14317 工作面底板含水層探放水鉆孔位置及施工參數(shù)

        5 鉆孔其他技術(shù)要求

        5.1 鉆孔結(jié)構(gòu)

        預(yù)計(jì)探孔靜止水壓0.9MPa,選用不小于5.1m止水套管,探孔先施工不小于5.1m 孔徑Φ150mm裸孔,下入5.1m 長(zhǎng)Φ108mm 止水套管,灌注固幫特固結(jié)套管,安裝孔口閘閥,止水套管固結(jié)后進(jìn)行耐壓試驗(yàn),要求達(dá)到1.5MPa 并持續(xù)0.5h 方為合格,施工孔徑為Φ65mm 的裸孔。如探放水孔出水,則必須擴(kuò)孔,擴(kuò)孔孔徑為Φ75mm 的裸孔,完工后探孔接U 型引水管靠幫部將水引向集水池。

        5.2 封孔要求

        終孔后無(wú)水探孔采用水泥砂漿特進(jìn)行封孔,封孔深度不小于5.1m。

        5.3 設(shè)備

        選用ZY-650 探放水專(zhuān)用鉆機(jī),由專(zhuān)職探放水隊(duì)伍進(jìn)行探放水作業(yè)。

        6 鉆探驗(yàn)證結(jié)果

        東灘煤礦探放水隊(duì)伍從2018 年12 月15 日至2019 年1 月30 日對(duì)14317 工作面頂板施工探放水孔12 個(gè),底板施工探放水孔2 個(gè),各孔均未出現(xiàn)出水情況,消除了工作面開(kāi)采期間的水害,為工作面安全生產(chǎn)提供保障。

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