对于煤层论青龙寺煤矿精查地质试述先期开采煤层涌水量计算办法合理性要求

论文导读：道主要为煤层采空顶板冒落形成的导水裂隙带。由于本区基岩以细粒砂岩、粉砂岩为主，次为泥岩及中粒砂岩。据本此岩石物理力学测试成果：砂岩组的饱和抗压强度为30.13MPa，粉砂岩组的饱和抗压强度为26.14MPa，故按中硬岩类计算，依据《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719—91）中的经验公式计算冒落带及导水裂隙带高度。公式如
【摘 要】榆林神华青龙寺煤矿先期主采5-2煤层， 但精查地质报告中计算涌水量时采用的是采空面积比拟法，比拟对象虽然为与矿井西南角相邻的王塔煤矿，开采的煤层也一致，为5- 2煤，但其采煤方法为房柱式开采，青龙寺煤矿则采用的为一次采全高的中厚煤层综合机械化采煤法开采。二者采煤方法不同，所以在涌水量的计算方法上也不尽相同。现以采煤方法相同的榆家梁5-2煤为比拟对象，以吨煤富水系数方法进行比较，讨论精查地质报告中涌水量计算方法的合理性。
【关键词】涌水量；计算方法；研究分析
1 青龙寺煤矿先期主采煤层赋存情况分析
青龙寺煤矿先期开采煤层为5-2煤，均埋藏于本区侵蚀面以下，依钻孔揭露埋深50.20～29

6.22m。煤层自南向北逐渐变厚，规律性十分明显。为全区可采。

煤厚为1.04～4.60m，平均2.35m一般含一层夹矸，夹矸厚度较稳定，0.10～0.28m，一般厚0.16 m，岩性主要为粉砂岩、泥岩及炭质泥岩，夹矸层位稳定。
该煤层为中厚煤层，厚度变化较小，且规律性明显，结构简单，煤类较单

一、以不粘煤31号为主，次为长焰煤41号，煤质变化小，为稳定的全区可采煤层。

2 充水因素
依据井田水文地质条件及煤层覆岩结构类型，矿井充水方式有直接和间接两种，它们分别受大气降水，地表水和地下水等因素的控制，且相互之间具有一定的水力联系，对未来矿井开采有不同程度的影响。

2.1 充水水源

本井田水文地质条件简单，各含水层富水性微弱，未来矿井开采时，矿井充水的水源主要有：
2.

1.1 大气降水

区内多年平均降水量436.7mm，降水多集中在7～9月，并多以暴雨形式出现，约占全年总降水量的70%左右。由于本区属黄土梁峁区，沟谷发育，降雨多以径流的形式排泄，少量通过裂隙下渗（当导水裂隙带高度沟通土层时）入矿井，为矿井的间接充水水源。
2.

1.2 地表水

井田内的主要沟流为小板兔川和大板兔川，分别从井田的中部及西部通过，且均为常年性河流，但河流量较小，只在雨季有洪流现象。当矿井大巷及工作面穿越沟谷底部、并由采煤引起的导水裂隙带高度波及地表时，将会引起地表水由此而进入矿井，为矿井的间接充水水源。应在雨季加强井下水文观测，并应加强井下的设排能力，以免对矿井的生产造成影响。
2.

1.3 地下水

本区地下水主要为基岩含水层中水，通过抽水试验及泉流量分析可知，本区地下水含水微弱，易于疏干。各煤层之上的砂岩含水层，其岩性一般为中、细粒砂岩，结构致密、裂隙不发育，虽为煤层的直接充水含水层，但不会对矿井的生产造成威胁。
除上述充水水源外，老窑积水及上部煤层采空区积水也不容忽视，当采区工作面接近时，易发生突水灾害，应予以重视。

2.2 充水通道

矿井充水水源是通过一定的渠道流向矿井。但就本区而言，充水通道主要为煤层采空顶板冒落形成的导水裂隙带。由于本区基岩以细粒砂岩、粉砂岩为主，次为泥岩及中粒砂岩。据本此岩石物理力学测试成果：砂岩组的饱和抗压强度为30.13MPa，粉砂岩组的饱和抗压强度为26.14MPa，故按中硬岩类计算，依据《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719—91）中的经验公式计算冒落带及导水裂隙带高度。公式如下：
Hm=4M
HL=100∑M/（

3.3n+8）+

5.1

式中：Hm—冒落带最大高度m； HL—导水裂隙带最大高度（包括冒落带）m；
∑M—煤层累计采厚m；
M—煤层厚度m；
n—煤层分层开采层数。
煤层采厚采用各钻孔煤层厚度，经计算5-2煤层冒裂带高度为19.75～69.89m，小于煤层的层间距，当煤层采空后不会与上覆煤层的导水裂隙相沟通，对矿井开采不会造成影响。

2.3 矿井充水强度

矿井充水强度主要决定于煤层上覆各含水层的富水性；煤层上覆基岩厚度及冒裂裂隙沟通各含水层的程度；大气降水特征及采煤方式和开采强度等。此外与采煤工作面相对于充水含水层的富水位置也有关系。
本井田地貌特征为黄土梁峁区，其上覆第四系松散层含水极弱，基岩富水性亦弱，但在基岩薄弱、冒裂裂隙贯通地段，渗透性好，矿井充水强度主要受季节影响。因此，需要在雨季加强防范措施。
3 涌水量计算

3.1 精查地质报告涌水量计算结果

在本井田西南角的王塔煤矿开采5-2煤层论文导读：煤矿属于水文条件简单的现代化矿井。源于：论
，房柱式开采，采空区面积0.35km2，矿井最大涌水量为120m3/d。选取王塔煤矿作为矿井开采5-2煤层时矿井涌水量类比的依据。由于该小煤矿的水量不随开采面积增加成正比例，故采用下列公式：
Q=Q0 /F0
式中：Q—设计坑道的涌水量m3/d，
Q0—王塔煤矿的最大涌水量， 120 m3/d，
F—设计开采面积，先期开采地段面积41240000 m2，
F0—王塔煤矿采空面积，350000m2；
5-2煤层先期开采地段涌水量Q为：Q=220

1.77m3/d=97 m3/h。

3.2 重新以榆家梁综采工作面作参照进行计算过程如下

青龙寺煤矿的充水水源为大气降水、地表水和地下水。考虑到青龙寺煤矿的实际情况，井口位置高于当地百年一遇的洪水水位，加上5-2煤层冒裂带高度为19.75～70.59m，小于煤层的层间距，当煤层采空后不会与上覆煤层的导水裂隙相沟通，对矿井开采不会造成影响，所以在计算青龙寺煤矿涌水量时候可以忽略大气降水和地表水的因素。因此可以把吨煤系数法的计算结果作为青龙寺煤矿正常涌水量，现以采煤方法相同的榆家梁5-2煤为比拟对象，重新进行涌水量计算，与精查地质报告中涌水量计算结果进行对照，分析其合理性。

3.3 方法对比

经过上述计算结果对比，这两种计算方法计算结果相差不大。
由此可见，尽管采煤方法上存在差异，由于比拟对象王塔煤矿与青龙寺煤矿相邻，水文地质条件大体相像，加上青龙寺矿井涌水量计算过程中可以忽略大气降水和地表水的影响，因此采用采空面积比拟法也具有一定的合理性。
4 结论
通过对榆林神华能源有限责任公司青龙寺煤矿5-2煤层充水因素分析及涌水量计算，可以得出如下结论，精查地质报告中涌水量计算方法虽然在选取比拟对象上存在缺陷，但计算结果接近吨煤系数法计算结果，也具有一定的合理性。所以青龙寺煤矿开采5-2煤层时，可以把吨煤富水系数法计算结果作为煤矿的正常涌水量，为75.3 m3/h，而精查地质报告中的比拟法计算结果可以作为煤矿的最大涌水量，为91.7 m3/h，根据《煤矿防治水规定》，青龙寺煤矿属于水文条件简单的现代化矿井。源于：论文格式模板www.7ctime.com