大平礦s1s4工作面水庫下試采采放高度研究與應用

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

2、覆巖觀測引言引言大平煤礦井田中部為三臺子水庫，水庫面積17.0km2，庫容56.0106m3。礦井七個采區(qū)有五個處于水庫下，水庫下壓煤1.32億噸，占礦井礦井工業(yè)儲量2.68億噸的49.4％。礦井井筒位置受水庫影響偏離中心，井田兩翼儲量不均衡，生產(chǎn)初期即需要在水庫下開采。目前回采的S1S4試采工作面的特點是煤層厚，賦存淺，受斷層影響較大。因此，對上覆巖層移動規(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)石門上下山開拓方式，水平標高535m。全礦井共劃分為7個采區(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；東鄰未開采的S1S3段工作面。S1S4試采工作面地表為三臺子水庫，水庫底地表高程在75m至80m之間。S1S4試采工

4、作面運、回順走向長度分別為1056m和1006m，平均走向長1031m，傾斜寬300m，面積為309300m2。S1S4試采工作面井上下對照圖如圖1所示?？赡苡鯯DF139斷層，該斷層落差0～12m，傾角50～60。三維地震預測斷層SDF129，該斷層落差0～18m，傾角45～55，與運順近乎平行，距離較近，可能對運順、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，可能對切眼

5、有所影響。工作面內(nèi)運順側(cè)有三維地震勘探斷層S1S4F1斷層，該斷層落差0～5m，傾角50～60；工作面回采至設計采止線左右有可能遇N1F12斷層，該斷層落差5.5m，傾向208，傾角32～45。工作面內(nèi)運順側(cè)有一個煤層缺失帶，該煤層缺失帶長度約為233m，寬度約為90m，面積約18712m，將對工作面回采產(chǎn)生一定影響。三、工作面最大采高計算三、工作面最大采高計算根據(jù)國家《“三下”開采規(guī)程》規(guī)定，對Ⅰ類水體，不允許導水裂縫帶波及水體底界面

6、，應留設防水安全煤巖柱。防水安全煤巖柱高度（垂高Hsh）應大于或等于導水裂縫帶高度（Hli）與保護層的厚度（Hb）之和，即：Hsh≥Hli＋Hb。根據(jù)覆巖破壞觀測成果，導水裂縫帶高度按最大19.97倍(取20倍)采高計算?！丁叭隆遍_采規(guī)程》關(guān)于防水安全煤巖柱保護層厚度選取的相關(guān)內(nèi)容中沒有明確綜放條件下的保護層厚度最小值?？紤]到綜放開采的特殊性參考普通綜采條件下保護層厚度應為采高4倍的規(guī)定，結(jié)合大平煤礦水庫下已經(jīng)開采的N1S1、S2S2

7、、S2N1和N1S2四個工作面覆巖破壞實際觀測數(shù)據(jù)，在大平煤礦水庫下綜放試采時，保護層厚度最小應為采高的6倍。計算S1S4面綜放最大采高時，采高M≤Hzx26。Hzx最小安全煤巖柱厚度。S1S4水庫下試采工作面水庫區(qū)域庫底最低標高為＋75.0m，1煤底板等高線在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最小安全煤巖柱厚度為2907510.78=354.22m，人工分層11.6m時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切眼處存有眾多斷裂，必須充分重視斷裂對采動覆巖導水裂縫帶發(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，工作面采動對導水裂縫帶發(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