我矿受周边小窑破坏的边角盘区工作面比较多.doc

????? 我矿受周边小窑破坏的边角盘区工作面比较多,造成对我矿的资源浪费非常严重,资源损失不可估量。再加上我矿是一个年产400万吨的大型矿井,生产队组多的特点,因此采掘接替非常紧张,如果不去尝试开采这些破坏区域上覆的边角工作面,使我矿的采掘接替失调,直接造成一些队组没有工作面可采。研究目的就是解决我矿的接替紧张局面;进一步提高资源的回收,避免资源浪费,达到了延长矿井寿命的目的;同时主要研究在目前的破坏面积和层间距下,是否能够进行开采;为今后我矿和其他不同地区矿井小窑破坏的盘区开采提供科学合理的技术和宝贵的实践经验。
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关键词: 下覆 ??小窑破坏? ?蹬空? 开采技术研究与实践
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一、盘区概况及地质特征
1、盘区位置及范围
本盘区位于晋华宫矿河南部,盘区范围是东南部为大井301盘区采空区,东北部为大井870大巷保护煤柱,北部为工业广场保护煤柱,南部为小煤窑破坏区矿界,西至南山303盘区巷道。东西走向长1520米—1980米,南北倾向为2050—2200米,面积4.74平方公里。
2、自然地理概况
本盘区对应地表为山地地形,大部分被黄土覆盖,冲沟内有云岗基岩出露,盘区对应地表内无河流与积水。
9#层埋藏最大深度294米;
9#层埋藏最小深度174米。
12#层埋藏最大深度380米;
12#层埋藏最小深度293米。
9#层与12#层间距平均为46.15米;
3、盘区上下层开采状况
本区对应上部为2-1 #层、2 -3#层、3#层、7-3 #层均已采空,现在南山303盘区9#层已采空,12#层正在开采。
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二、地质构造
本区地质构造简单,煤岩整体走向东西,倾向南北,倾角0——10°平均为6°,盘区内发现有两条断裂构造,第一条F1正断层,走向100°,倾向190°,倾角60°—80°,落差为0.7—4米。第二条F2正断层,走向50°,倾向32°,倾角62°—86° 。落差为0.25—0.77米。
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三、煤层赋存状况
本区内9#煤层赋存状况及特征说明如下:
全区分布,可采煤层厚度为1.1—1.48米,平均1.29米,赋存稳定厚度变化不大,东部和南部较高,煤层结构简单。
煤层顶底板情况:
直接顶:深灰色细砂岩,厚度为10米,层理发育;
老顶:深灰色粉砂岩,厚度为4米,层理发育;
直接底:深灰色细砂岩,厚度为4米,层理发育。
盘区内12#层煤大部分表现为12-1—12-2 合并层,西北部局部分叉。西部及西北角较薄,北部较厚,底板呈东北部较低,西部和南部较高。煤层厚度为2.67—8.88米, 平均5.65米,倾角0-10°,平均6o煤层赋存稳定。
煤层顶底板情况
伪顶:炭质泥岩,厚度0.6米,中南部局部存在;
直接顶:粉砂岩,厚度2—3米,夹细砂岩和砂质页岩;
老顶:粉砂岩,厚度2米,局部砂质页岩。
(附:综合柱状图)$Page_Split$
图1
四、瓦斯、煤尘
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本盘区为高瓦斯盘区,瓦斯绝对涌出量2.381m3/min, 瓦斯相对涌出量为6.026 m 3/min .CO2绝对涌出量3.72m 3,相对涌出量3.723 m3。
本盘区煤尘具有爆炸性,煤尘爆炸指数为24.42—36.38%,煤层自燃发火期6——12个月。
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五、水文地质
本盘区东翼水文地质条件比较简单没能含水层,向斜轴部涌水量大,以层间水形式涌出。
1、? 盘区涌水量估算
Q=60K
式中:Q——涌水量
K——涌水系数,最大为2.1m3 / min, 正常为0.7m3/min
所以,盘区最大涌水量为126m3/h,正常涌水量42m3/h。
2、上层采空区积水状况
本盘区上覆2-1 #、2-3 #、3#、7-3#煤层已采空,在采空区内存有大面积积水,对将来盘区生产会有很大影响,在盘区开拓和生产前要进行有效的探放水,严禁顶水开采。
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六:盘区及小窑破坏情况
1、????????? 盘区范围:
盘区位于晋华宫矿河南部,盘区范围是东南部为大井301盘区采空区,东北部为大井870大巷保护煤柱,北部为工业广场保护煤柱,南部为小煤窑破坏区矿界,西至南山303盘区巷道。东西走向长1520米—1980米,南北倾向为2050—2200米,面积4.74平方公里。
2、????????? 小窑破坏情况:
河南402盘区12#层西南部已被小窑破坏,东西长350米,南北长600米,破坏面积为0.21平方公里,小窑破坏区域9#煤层厚度为1.4米,破坏煤量36.57万吨,图上虚线为推测破坏范围,小窑破坏区域内,大部分为不规则刀柱式或仓房式开采,破坏区域回采面刀间距最大按25米考虑,采高按3.0米考虑。????
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七、盘区储量
盘区储量计算采用地质块段法,其参数确定方法为:
1、面积用几何法或求积仪法测算两次取平均值。
2、煤层厚度采用算术平均值。
3、容重采用原有钻孔煤样分析结果。?????
9#层402盘区储量表
?????????? ???????????????????????表1??? ????单位:万吨????
层次
工业储量
可采储量
煤柱
小窑破坏
9#
858.8
658.43
163.8
36.57
合计
858.8
658.43
163.8
36.57
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八:小窑破坏区域蹬空开采技术研究及方案:
1、小窑破坏区域开采技术研究
为了提高有限的煤炭资源回收率,我们对河南9#、层402盘区小窑破坏区域及有关资料进行认真的分析和研究;同时对9#层402盘区西南部小窑区域能否适应综采开采进行了科学的论证;
(1)、该区域9#~12#层间距46.15米,大于4~8倍的小窑开采高度,小窑采高为3.0米,从理论上分析,小窑古塘顶板冒落高度最大为;
H冒=H采×K=3×8=24米
式中:H冒-小窑采空区古塘顶板冒落高度,取24米:
????? H采-小窑采高,取3米:
????? K――顶板冒落系数:取8
(2)、按自然拱高确定小窑古塘顶板冒落高度为;
小窑破坏区域内,大部分为不规则刀柱式或仓房式开采,破坏区域回采面刀间距最大按25米考虑;小窑古塘顶板冒落高度最大为:
????? H冒=L采=25米????
式中:H冒-小窑采空区古塘顶板冒落高度,取25米:
????? L采-小窑工作面最大开采垮度,按25米:
(3)、下层12#煤层小窑大部分为不规则刀柱式或仓房式开采,而该部采空区可通过钻孔进行灌浆充填,减小或消除他对上部9#煤层及围岩破坏和影响。因此,对上部9#层进行开采是有一定的可行的方法和措施,具有可操作性。
如图所示
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?? 图2
图3
Ⅰ——冒落带高度:h1=25米
Ⅱ——裂缝带高度:h2 =2.5m M=7.5m
Ⅲ——弯曲下沉带高度:h3 =2.5×M=2.5×3=7.5米<13.5m
(4)按铰接岩块假说分析:
12#层小窑破坏区域对上部402盘区9#层影响情况按铰接岩块假说分析,小窑破坏区域内,大部分为不规则刀柱式或仓房式开采,破坏区域回采面刀间距最大按25米考虑;小窑古塘顶板冒落高度最大为;
????? H冒=L采=25米????
式中:H冒-小窑采空区古塘顶板冒落高度,取25米:
????? L采-小窑工作面最