一、項目概況
某煤礦2-2東翼采區(qū)共布置5個工作面,其中208、206、202工作面東部靠近井田邊界附近,根據(jù)周圍鉆孔揭露,上覆松散層厚度為43.45~77.5m,保德組土層厚度為0~10.43m,風(fēng)化基巖厚度為9.00~32.21m,正?;鶐r厚度21.6~42m,屬薄基巖采區(qū)。綜合以上條件,根據(jù)205工作面“兩帶”實測值計算,2-2東翼采區(qū)平均采高4.6m,垮落帶高度為32.2m,導(dǎo)水裂隙帶高度為92.0m,2-2煤開采時導(dǎo)水裂隙帶全部發(fā)育至松散層,部分區(qū)域冒落帶發(fā)育至松散層,存在潰水潰沙的風(fēng)險。為此對東翼采區(qū)薄基巖帶開采技術(shù)進行研究,并提出了具體的措施,保障了安全開采。
二、技術(shù)研究
1.對東翼采區(qū)薄基巖區(qū)進行補勘,探清工作面上覆基巖、松散層巖性及含水層含水情況。
2.對東部區(qū)薄基巖區(qū)開展三維地震,探測越界開采區(qū)的范圍,分析異常區(qū),做出基巖等值線圖。
3.根據(jù)東部區(qū)薄基巖區(qū)補勘及三維地震資料,優(yōu)化工作面布置,將工作面開切眼位置布置在垮落帶高度32.2m以上的安全區(qū)域。
4.掘進時嚴格執(zhí)行“有掘必探,先探后掘”的探放水原則,使用井下瞬變電磁勘探,提前探測前方異常區(qū)域,并使用鉆探驗證,確保掘進安全。
5.引進千米定向鉆探測井田邊界老空區(qū)。為確定另一煤礦越界范圍,首先通過地面打鉆補勘,證實是否存在越界的事實。其次引進千米定向鉆新技術(shù)對井田東部邊界進行探測,通過鉆探成功的探出了另一礦煤礦有越界行為,探清了越界采空區(qū)的大體范圍及采空區(qū)的積水量,確保了掘進安全,同時確定了2-2煤東翼采區(qū)工作面開切眼的安全位置,確保了安全回采。
6.工作面回采前,提前疏放砂層水。2-2煤東翼的回采工作面采后裂隙能直接導(dǎo)通砂層水,給綜采工作面回采帶來較大的安全隱患。為消除隱患,通過計算上覆第四系沙層水靜水壓力,采取可靠防治措施后,在208工作面兩順槽對砂層水進行疏放水試驗,鉆孔首次施工至薩拉烏蘇組底部,查明了上覆新近系保德組紅土、侏羅系風(fēng)化基巖及正?;鶐r厚度變化情況,并成功疏放水量20.6萬m3。通過提前疏放水使208工作面回采時最大涌水量從220m3/h減小至30m3/h,確保了回采安全。
7.工作面回采時,留設(shè)300-500mm厚頂煤護頂,保證頂板的完整性,防止泥沙及砂層水通過裂隙流到工作面,同時加強對地面采空區(qū)的巡查,發(fā)現(xiàn)地面出現(xiàn)裂隙、塌陷,及時回填。
8.制定詳細的預(yù)防潰水潰沙事故的安全技術(shù)措施及應(yīng)急預(yù)案,熟悉避災(zāi)路線,并嚴格貫徹執(zhí)行。
三、應(yīng)用效果
通過技術(shù)研究后采取相關(guān)綜合措施,該煤礦成功回采了2-2煤東翼采區(qū)薄基巖區(qū)域208、206、202工作面,回采時工作面頂板淋水明顯減小,最大涌水量從原先的220m3/h降低至30m3/h,只有部分細沙沿著裂隙流入工作面,不影響工作面正?;夭?,未出現(xiàn)潰沙潰水事故,實現(xiàn)安全開采。
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