矿井中冒落带与导水裂隙带高度的计算方式分析

矿井中冒落带与导水裂隙带高度的计算方式分析 ,, , ,正 新 疆 有 色 金 属 , , 1 矿井 中冒落带与导水裂 隙带高度 的计 算方式分 析 罗颖锋 ( 新疆煤田地质局 ,, , 队 乌鲁木齐 ,,, ) ,,, 摘 要 矿井 的冒落带与导水 裂隙带高度 的确定 ， 矿区 安全生产 安全生产管理档案一煤矿调度员先进事迹安全生产副经理安全生产责任最近电力安全生产事故安全生产费用投入台账 、 对 采掘方式 和投 入有重要意 义 ， 经综合分析 ， 开拓前利用 “ 经验公 式” 未考虑矿床开采条件参数 ， ， 故未建立与实践相 符的数学模 型 ， 对其进行确定 。在勘查 阶段报告应结合开采条件 ， 高度要反映各区的特 确定 点。 关 键 词 冒落带 导水裂隙带 开采 条件 经验公式 , 前 言 2 众 所周 知 ，煤 炭 资 源近 年 来做 为我 国急需 的 能 源 ，煤 炭 的开发 规模 大大 超过 近几 十年 的发 展进 度 ， 查 ， 于本 区水 文地 质 特征 ， 鉴 冒落带 和 导水 裂 隙带 的 确定 ， 个别 矿 山所反 映 出地质 报告 结果 与实 际有 较 在 大误 差 ， 如拜 城 县舒 善 河旁 一 生 产矿 井 ， 在勘 探 报 告 中 冒落 带最 大 高 度 ,, 导 水 裂 隙带 高 度 ( 括 冒 (,,， 包 落 带最 大高度 ),, 河 床标 高 ,,,,左 右 。 , (, ,， , 当巷 道 ,,,,水平 贯 穿该 地段 时遇 突水 ， 导 水裂 隙 带 , 其 垂 高 ,,,， 于计 算 高度 ， 排 水疏 干 ， 未发 生 重 , 大 经 虽 对煤 炭 资源 多方 位加 工 和利用 ， 必然 趋势 。新 疆南 是 疆拜 城 地 区煤炭 资源 丰 富 ， 种分 布齐 全 。煤 田地质 煤 局 ,,队在 该地 区做 过大 量 的煤 田地质 勘探 工作 ， , 特 别是 近 年来 根据 国家 对资 源开 发 的要求 ， 有小 型矿 原 3 山进行重组合并或扩大井型 。库 一 拜煤 田勘查 工作 已有 多年 ， 已有 老 井经 过 多 年 的开 采 ， 文 地 质 及工 水 大突水事件 ， 但隐患犹存。 拜城县铁列克河流域所处矿山 ， 煤层位于第 四 系古 河道 之 下 ， 潜水 补 给充 足 ， 煤层 露 头 均被 第 四系 覆 盖 ， 下 水 位 标 高 为 ,,,,， 四 系松 散 层 厚 度 地 , 第 , , , , ,,,。原 详 查 报告 冒落 带 高度 ,,,， 水 裂 隙 ( 导 带 高 度 ( 括 冒落 带 最 大 高 度 ),,， 扩建 巷 道 掘 包 , 改 进 , , 水平 时 ，顶 部 围岩 有 明显 的地 下 水 溃 人 ,, , 程 地质 条件 变化 较大 。随着多 年 的采矿 ， 矿 的服 务 煤 年 限 、 采技 术 条 件受 到 影 响 和制 约 ， 别 是 所 处 天 开 特 山南麓 地 质 条件 复 杂 、 造 和风 化 裂 隙 发育 ， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 水 构 地 充 沛 ， 文地 质 条 件差 异 较 大 ， 有 的勘 探 报 告 已无 水 原 法适 应 矿 山改造 的需 要 ， 特别 是在 对生 产矿 井 的改扩 建 和新 4 井 设 计 中 ，对 冒落带 和 导水 裂 隙带 高 度 的确 定 ， 免事 故 、 证长 期安 全采 矿有 着重 要 意义 。 避 保 现象 ， 其导水 裂隙带高度 , 虽与计算高度相 差 ,,， 不 大 ， 也 大于 安全 高 度 。 以上 虽 属个 别 案 列 ， 也 但 但 应 引起 足 够 重视 ， 加 以研 究 应对 措 施 。 并 , 煤矿 开发 现状 拜 城县 各 煤 矿均 分 于 天 山南 麓 一 侧 ，库 一拜 盆 地 的北 缘 中低 山区 ，, ,年 以前 基本 为年 产 , , ,, , ,万 , 的小井 型 ， 几年 来通 过 改扩建 及 重组 ， 型 已扩 大 至 井 , 存在 问题 () 分 含煤 段倾 角直 立 ， 急倾 斜 煤层 ， 类 矿 ,部 属 此 山 冒落 带和 导水 裂 隙带 高度 的确 定 ， 均利 用较 为普 遍 的“ 经验 公式 ”相 对缓 倾斜 煤层 误差 相应 较大 。 ， () , 老井 扩 大井 型的 5 建 设 ，地质参 数 依据应 参 考 年 产 , , ,万 , ,, ，老矿 井 已有 , ,,年 的开 采 历 史 ， ,, 但 初期 的开 发产 量 小 ， 井设 计 不 规 范 ， 乏科 学合 矿 缺 生产井的工作面长度 、 宽度 、 综合系数 、 岩石强度和重 理的开采方式 ， 冒落带和导水裂隙带高度的确定有 对 力等因素。新井所确定 冒落带和导水裂隙带 ， 如继续 较大误差 ， 造成煤炭资源的浪费和安全隐患。浅部多 沿用勘查成果 中的数据进行估算 ， 不能反应实际矿床 已开 拓 或采 空 ， 采 垂 深 在 ,, , ,,， 表 岩 层 及 开 ,, , 地 动态 ， 出现 较 大误差 。 故 围 岩遭 到破 坏 ， 石 压力及 水 的压力 状 态失衡 。以往 岩 ()上述 矿 山处在 南天 山构 造带 ， , 地表 水 系发育 ， 的 矿井设 计 依据 为生 产地 质报 告或 详查 报告 ， 前井 之 流 向均 横切 岩煤层 走 向 ，水 文及 工程 地质 条件 复杂 ， 田内并无 开 拓 系统 ， 矿体 围岩 和煤层 稳 定性 还处 在平 概 而论 的利 用 经 验公 式 计 算 冒落 带 和 导水 裂 隙 带 衡的状态 ，通过矿床水 文地质及工程地质条件 的调 一 6 7 , , 罗颖锋 : 矿井 中冒落带与导水裂隙带高度的计算方式分析 第, 期 的高度， 也是造成数据误差的原因。 () 考虑生 产矿 山实 际最大 冒落 带高度 ，所 反 ,未 , 冒落带和导水裂隙带高度计算方式 ,, 通常 计算 方式分 析 ( 对矿 山破 裂带高 度 ， 首先建 立确 定顶 板破 裂带 计 映的综合换算系数进行计算 。 , 冒落带 和导水裂 隙带高度确定影 响因素 算公 式 。现矿 区工程 地质 勘探 广泛 通用 的经验 公 式 ， 在水文和工程地质条件复杂地区， 冒落带和导水 即“ 最小二乘法确定待定系数后 的经验公式” 。例如 : 8 裂 隙带 的高 度确 定是 矿 山开发 及 能 否正 常 采 掘 的重 当倾 角在 , 。 ,, , , 。属 急倾 斜煤 层 ， 岩石 抗 拉强 度 , 要 前提 ， 面就 冒落带 与导水 裂 隙带 的形成机 制 和影 , ( , )其经 验公 式 : 下 ,, ,， 响 因素进行 简述 : , , 形成机 制 ( ,,, , , ( , ,,, ,,, ,,( , , ,， , ) , ， ,, ,(, , , 式 中: , ,为导水裂隙带高度( 包括最大 冒落带高 的静水 压力 ， 始终 与巷 道顶板 岩层 的重 力和抗 张强 度 度 ),为煤 层厚 度或 最大 采厚 ; 回采 阶段垂 高;, ; ,为 , 是 对 抗 和平衡 的应力 状 态 ， 旦开 拓 巷道 ， 坏 了天 为 冒落带最 大高 度 。 一 破 矿 山开 拓前 ， 层 的 围岩 ( 重力 和承压 含水 层 煤 自) 9 然平 衡 之后 ， 会产 生 “ 压 ” 就 矿 现象 ， 类似 两 端 固定 承 受 均 布荷载 重梁 的受力 情况 。 当煤 层采 出前 导送 于岩 体 重 量 的主 应力 是垂 直 向下均 匀 分 布 ，当煤 层采 出 该经 验 公式 反 映 了 顶底 的岩性 、采 厚 和 累积 采 厚、 分层数 、 阶段垂高 、 顶板管理等因素 ， 因而计算结 果 大体符合采矿的要求 ， 但对岩石强度和重力 、 采场 后， 在高度集中的地应力作用下 ， 巷道 、 采空区周围岩 空间的长度 、 宽度等仍未反映在公式中。 层 随即破碎 ， 形成矿碎带 ， 此处应力随之下降， 从而使 ,, 选用公 式分 析 ( 采 空 区周 围应力再 次 重新分 布 ， 因而形 成破碎 低应 力 最近 几 年库 一拜煤 田大 部勘 探 工 作 主要 是 针 对 区。 随着采 矿 的推进 ， 采空 区逐渐 增大 ， 顶板 岩层 破坏 改扩 建井 的设计 和建 设 ，原有 的矿 山 已有 开拓 系统 ， 高度 随之增 高 ， 冒落 带 的最 大 高度 、 即 导水裂 隙带 ( 包 其开 采条件 和水 文工 程地质 条 件有 了很 10 大 的变 化 ， 况 括 冒落 带最 大高度 )在 划分 冒落 带之 上 ， 隙间 连通 ， 裂 且， 拜城 县 为数 不少 的煤 矿所 处 地 理位 置 ， 定 了工 决 性好 ， 导水性 能好 ， 富水性 较好 的地段 ， 流之 上或 在 河 程及水文地质条件复杂。 侧 往 往与 之 相通 ，给矿 区带来 无 法 预料 的严 重后 而作为矿井设计和生产指导 ， 主要依据来 自 勘探 果， 矿井水文工程地质人员 在查明开采条件 ， 水文工 阶段 的地 质报告 。基 本继 续沿 用 了该 经 验公式 ， 确 来 程地 质 条件 后 ， 充分 考 虑矿 山采 前 、 应 采后 的诸 多 因 我 在 素 ， 冒落 带最 大 高度 、 水 裂 隙带 的确定 和 重新 校 定 冒落 带 和导 水裂 隙 带 的高 度 ， 认 为 ， 多年 的生 对 导 产矿 区 ， 已形成 较大 的开采 规模 ， 床工 程地质 条 件 、 矿 验是 必须 的 。 一 ,, 影 响因素 ( 开 拓条 件 已存 在 的情况 ， 用上 述 公 式计 算 ， 虑 因 利 考 11 误 开拓前 : 冒落带与导水裂隙带 高度确定 ， 主要 和 素不 够全 面 ， 差较 大 。 根据 地质 和采矿 条件 ， 功能守 恒 和能量 转换 原 按 煤层厚度 、 地质构造 、 岩石物理性质 、 煤层分层数 、 工 理， 应选择 以下 的经 验公 式计算 冒落 带 高度 。 作 区阶段垂 高有 关 ， 图 , 见 。 开拓后 : 括开 拓前各 原 因 ， 包 因开 拓所 产生 ， 工作 面 长度 、 度 ， 宽 综合 换算 系数 ， 层抗 张 强 度 ， 层 比 岩 岩 专门水文地质学 ， 矿床冒落带高度公式 : 脏 , 面 重。计算 冒落带及导水裂隙带高度的确定 ， 应综合生 柱 ， 际差 距减 小 。 实 式 中: ,为综合 系数; ,为岩层扩张强度 ( , 根据 产 矿 区全 面影 响 因素 ， 定计 算 公 式 ， 预 留安 全煤 试验 ),为工作面水平投影长度;为走向宽度 ( 确 与 ; , 老顶 首次来压的距离 ) 为容重; 为倾角; ; , , 【 ,为碎裂系数 (( , 根据岩性的变化取值 ) , —( , , 。 该公 式选 择参 数较 多 ， 主要来 自于 矿井 的测 试 12 成 果 ， 裂 系数 根据 岩性 的变 化选 择 ， 碎 其计 算 程序 并 不 繁杂 ， 主要是 将地质 勘查 阶段 的成 果与 开采矿 条 件相 结 合 ， 么 ， 水 裂 隙带 的 发展 高 也 是 与 冒落带 最 大 那 导 图, 高 度有关 。 13 ,, , ,正 新 疆 有 色 金 属 , , ,,, , ,,, ,, — , , ,,, , ,, ,。 ,, , — 式中: 为矿 山的压力系数 ; , 其他符号同上。 计算 中， 关于参数 , ,的确定 、 式进行计算是可行 的 ，其计算参数应从生产矿井确 14 定 ， 以往 的地质 工 作 中 ， 系统 考 虑 生产 矿 井 的开 在 未 采条件 ， 计算 冒落带和导水裂隙带的高度 ， 特别是在 改扩建井型及勘探 阶段地质报告当中， 所提供依据不 够全面。 建议 ， 在库车 、 拜城的煤矿适合该公式的矿井 开采条件 、 水文地质条件 ， 应选择该计算方法 。 参 考文 献 川 ,编委会 ( 工程地质手册( 中国建筑工业出版社 ，, , ,,( 【 地矿部( , 】 水文地质手册( 地质 出版社 ，, , ,, ( , , ,, , , , , ,, ,, , ,, , ,, 一 式中 : , , 为根据 已生产矿井实际测得 的冒落带 高度 。 ,, ,, , ,, ,, , ,;— ,, , , , ,, , ; , ,, , ,, 。 — 根 据 以上 的计 算 方法 ，重 新对 拜城 县铁 列克 河 、 15 舒善河邻近煤矿对 冒落带高度和导水裂隙带进行计 算， 其结 果对 比误 差要 小 于最初 的计 算 高度 。 【, , 杨成 田( 门水文地质学( 出版社 ，, , 专 地质 ,, ( 『, , 陈崇希( 水文地质工程地质( 地质 出版社 ，, , ,, ( ,, ,新疆 , ,队( , , 新疆库 一拜煤 田拜 城县 库尔阿肯井 田勘 ,】 , 新疆 , ,队(新疆库 一拜煤 田拜 城县 润华煤矿勘探报 , 告, 部审) , , ( ,( , , 结 语 部审) , , ( ,( , 关于地表水体和富含水层下开采 ， 如何确定 冒落 探报告 带和导水裂隙带的计算公式 ， 虽然各个矿区自然地理 条件 、 工程地质 、 水文地质条件不尽一致 ， 综合考虑生 产 矿 井 的实 际情 况 ， 据公 式 的适 用 范 围 ， 用该 公 根 运 16 收 稿 :, , , , , , ,, ,, ( 接 , 上 ,页 ) 岩 蚀变 主要 有次 生石 英岩 化 、 铁矿 化 、 褐 绢云母 化 、 碳 而 深部 找矿 前 景 良好 。 ,, 找矿 标志 ( ,,,直接 找矿 标 志 (( 酸盐化和绿泥石化等 。 铜多金属矿化体的近矿 围岩蚀 变主要有次生石英岩化、 钾长石化 、 褐铁矿化等。 () , 地球物理标志 : 物探 电法测量在构造蚀变带 综 前 所述 ， 区通 过 地表 和 少 量钻 探 工 程 ， 地 本 在 敖包吐沟脑矿区位于内蒙古高原中东部 ， 自 受 然 及矿体上均可形成一定规模 的极化率异常。 地 理条 件 的制 约 ， 区内第 四系伏 土 及残 坡积 层覆 盖严 重 、 色 植 被发 育 ， 在 山脊 上 及 阳坡处 有 较 少 基 岩 表和浅部 已揭出众多矿体 、 绿 仅 17 矿化体及蚀变带 ， 物探激 出露 ， 受风化剥蚀作用后 ， 中多数矿物形成氧化物 电异常与矿化蚀变体对应吻合 ， 其 并且钻孑 验证 已有 良 , 或含 氧 盐类 ， 成色 彩鲜 艳 的氧化 带 。这个 “ ” 组 带 就是 好 的矿 化显 示 ， 还需 通过 综合 研究 和进 一步 勘查 工 但 寻 找原 生硫 化物 矿床 的最 好标 志 。 从找 矿 的角度 看 以 作 ， 查明矿体 的富集部位 、 赋存状态和产状 。 “ 帽 ” 为重要 ， 找寻 , 、 , , 、, , 、 ,鲰 、, 铁 最 是 , , 、, , 、 ,, 、 , 参考 文献 ,,雷泽恒 ， , 乔玉生， 许以明( 湖南上堡矿 区钨锡 矿成矿条 件及找矿前景分析,( ,地质与勘探， , ， ( : , , 】 , ,, , , , ( , , ), 【,翟 裕生 ( 田构造 学概论 【 】 , 矿 ,( 冶金工 业 出版社 ， , : , , , , ,,, ,( , , 等 多 金属 矿 产 的重 要 线索 。如 在矿 区北 部 的 18 , 号矿 , , 体， 地表铁帽现象尤为明显 ， 钻孔验证也取得 的较好 的效 果 。 , ,探 槽 控 制 的,, 矿化 体 铁 帽 中发 现 有孔 雀 , ,号 石、 蓝铜 矿 等次 生矿 物时 ， 断定是 含铜 原 生矿 物 ; 可 这 靠 的 “ 示剂 ” 指 。 ,,, 间接 找 矿 标 志 ( ( 【,王泽华( , 鄂东鸡笼 山金铜 矿床成 矿地质 特征及找矿前 【,范 永香 ， 正 熙 ( 矿 规 律 与 成矿 预测 【 ( 州 : 国矿 , 阳 成 ,】 徐 中 业 大 学 出版 社 ，, , , , ( ,,: —, , 些次 生 氧化矿 物 的 出现 ， 推 断铁 帽原来 矿 石成分 可 景分析 地质与勘探， , ，, ) , , ( 是 , , (: —, , , ,, ( ) 岩蚀 变特 征 : ,围 铅锌 多 金 属矿 化 体 的近 矿 围 19 收 稿 :, , , , , , ,, ,, 20 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网 92to.com,您的在线图书馆 21