大平礦s1s4工作面水庫(kù)下試采采放高度研究與應(yīng)用

1、大平礦大平礦S1S4S1S4工作面水庫(kù)下試采采放高度研究與應(yīng)用工作面水庫(kù)下試采采放高度研究與應(yīng)用大平礦崔昊摘要大平煤礦S1S4試采工作面整體位于三臺(tái)子水庫(kù)下方且賦存較淺，根據(jù)三維地震顯示在工作面切眼及運(yùn)順附近存在兩條落差較大斷層，為防止地表水下滲，確保水庫(kù)下開(kāi)采的安全，大平煤礦與沈陽(yáng)煤炭科學(xué)研究所合作對(duì)S1S4試采工作面覆巖情況進(jìn)行了觀測(cè)、研究并制定了相應(yīng)的控制采高措施。目前，工作面已安全推進(jìn)260m。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞水庫(kù)下開(kāi)采斷層控制采高

2、覆巖觀測(cè)引言引言大平煤礦井田中部為三臺(tái)子水庫(kù)，水庫(kù)面積17.0km2，庫(kù)容56.0106m3。礦井七個(gè)采區(qū)有五個(gè)處于水庫(kù)下，水庫(kù)下壓煤1.32億噸，占礦井礦井工業(yè)儲(chǔ)量2.68億噸的49.4％。礦井井筒位置受水庫(kù)影響偏離中心，井田兩翼儲(chǔ)量不均衡，生產(chǎn)初期即需要在水庫(kù)下開(kāi)采。目前回采的S1S4試采工作面的特點(diǎn)是煤層厚，賦存淺，受斷層影響較大。因此，對(duì)上覆巖層移動(dòng)規(guī)律的研究及如何控制回采高度是本文研究的核心內(nèi)容。一、工作面概況一、工作面概況大

3、平煤礦采用立井單一水平集中大巷分區(qū)石門(mén)上下山開(kāi)拓方式，水平標(biāo)高535m。全礦井共劃分為7個(gè)采區(qū)，分別為北一、北二、北三、南一、南二、南三和南四采區(qū)。S1S4試采工作面為南一采區(qū)首采面埋深290m～380m；工作面南以SDF128號(hào)斷層為界；西側(cè)為2015年8月回采完畢的N1S3段綜放工作面，北接S1采區(qū)膠帶上山和軌道上山；東鄰未開(kāi)采的S1S3段工作面。S1S4試采工作面地表為三臺(tái)子水庫(kù)，水庫(kù)底地表高程在75m至80m之間。S1S4試采工

4、作面運(yùn)、回順走向長(zhǎng)度分別為1056m和1006m，平均走向長(zhǎng)1031m，傾斜寬300m，面積為309300m2。S1S4試采工作面井上下對(duì)照?qǐng)D如圖1所示?？赡苡鯯DF139斷層，該斷層落差0～12m，傾角50～60。三維地震預(yù)測(cè)斷層SDF129，該斷層落差0～18m，傾角45～55，與運(yùn)順近乎平行，距離較近，可能對(duì)運(yùn)順、切眼及工作面有所影響。S1S4試采工作面切眼距SDF128斷層較近，該斷層落差28～32m，傾角30～35，可能對(duì)切眼

5、有所影響。工作面內(nèi)運(yùn)順側(cè)有三維地震勘探斷層S1S4F1斷層，該斷層落差0～5m，傾角50～60；工作面回采至設(shè)計(jì)采止線(xiàn)左右有可能遇N1F12斷層，該斷層落差5.5m，傾向208，傾角32～45。工作面內(nèi)運(yùn)順側(cè)有一個(gè)煤層缺失帶，該煤層缺失帶長(zhǎng)度約為233m，寬度約為90m，面積約18712m，將對(duì)工作面回采產(chǎn)生一定影響。三、工作面最大采高計(jì)算三、工作面最大采高計(jì)算根據(jù)國(guó)家《“三下”開(kāi)采規(guī)程》規(guī)定，對(duì)Ⅰ類(lèi)水體，不允許導(dǎo)水裂縫帶波及水體底界面

6、，應(yīng)留設(shè)防水安全煤巖柱。防水安全煤巖柱高度（垂高Hsh）應(yīng)大于或等于導(dǎo)水裂縫帶高度（Hli）與保護(hù)層的厚度（Hb）之和，即：Hsh≥Hli＋Hb。根據(jù)覆巖破壞觀測(cè)成果，導(dǎo)水裂縫帶高度按最大19.97倍(取20倍)采高計(jì)算。《“三下”開(kāi)采規(guī)程》關(guān)于防水安全煤巖柱保護(hù)層厚度選取的相關(guān)內(nèi)容中沒(méi)有明確綜放條件下的保護(hù)層厚度最小值?？紤]到綜放開(kāi)采的特殊性參考普通綜采條件下保護(hù)層厚度應(yīng)為采高4倍的規(guī)定，結(jié)合大平煤礦水庫(kù)下已經(jīng)開(kāi)采的N1S1、S2S2

7、、S2N1和N1S2四個(gè)工作面覆巖破壞實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)，在大平煤礦水庫(kù)下綜放試采時(shí)，保護(hù)層厚度最小應(yīng)為采高的6倍。計(jì)算S1S4面綜放最大采高時(shí)，采高M(jìn)≤Hzx26。Hzx最小安全煤巖柱厚度。S1S4水庫(kù)下試采工作面水庫(kù)區(qū)域庫(kù)底最低標(biāo)高為＋75.0m，1煤底板等高線(xiàn)在290m～380m，1煤最大厚度10.78m。據(jù)此確定S1S4試采工作面自然分層時(shí)最小安全煤巖柱厚度為2907510.78=354.22m，人工分層11.6m時(shí)最小安全煤巖柱厚度

8、為2907511.6=353.40m。S1S4試采面綜放最大采高計(jì)算結(jié)果如下:M≤354.2226=13.62m四、工作面采放高度分析四、工作面采放高度分析鑒于開(kāi)切眼處存有眾多斷裂，必須充分重視斷裂對(duì)采動(dòng)覆巖導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度的影響作用。在四條斷裂中有三條斷層的落差大于10m，發(fā)育高度高，工作面采動(dòng)對(duì)導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度要產(chǎn)生較大的影響。S1S4HF8斷層斷層的落差4.0m，但傾角大，傾角80～90幾乎直立，盡管發(fā)育高度可能在煤層內(nèi)，引起