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近距离煤层顶板水害立体防控技术研究——以蒙陕深部矿井为例

周新河  翁明月  苏士杰  李广疆  
【摘要】:蒙陕地区深部侏罗系煤层开采水文地质条件复杂,矿井在开采期间面临顶板疏水难度大、排水系统压力大、掘进效率低、经济效益差等难题,提出"低位邻面截流、分区防控、层组治理"的水害防控思路,建立近距离煤层顶板水害立体防控方案和以单孔涌水量、钻孔水压力、静储量为指标的水害立体防控效果评价体系。以呼吉尔特矿区门克庆矿井3~(-1),2~(-2)中煤近距离开采顶板水害防治为例,通过井上下钻探、物探立体探查手段,开展精细探查,建立和完善了井上、井下水文监测系统,在分析研究矿井顶板含隔水层沉积地质展布情况、富水异常区分布范围及层段和地下水流场特征等重要水文地质参数的基础上,实行上行开采的方式,首先有针对性的开展了3~(-1)煤3101工作面的顶板疏放水工作,并通过疏放水试验精细预测工作面涌水量,建立完善可靠的排水系统,该工作面顶板疏放水钻孔累计疏放水量达2 659.3万m~3。在2201工作面掘进期间,通过超前探放水钻孔发现,相较于3~(-1)煤,其顶板含水层水压、水量均有不同程度的下降,说明先行开采下层3~(-1)煤截流、降低了2~(-2)中煤顶板含水层富水性,水害防治方案达到了初步效果。2201工作面在回采前,结合沉积地质分析情况及物探异常区圈定范围,开展重点区域和层段顶板水疏放工作,进一步优化顶板疏放水钻孔设计,根据各孔终孔水量、水压情况,2~(-2)中煤顶板含水层富水性有了明显的下降,这都表明提出的以区域和煤组为单位大范围治理顶板水害的方法,形成的蒙陕地区深部矿井近距离煤层顶板水害立体防控技术,有利于近距离煤层顶板水害防治。

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