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1資料的整理與分析

截止2013-10-30，李堂煤礦現(xiàn)場(chǎng)配套工程施工全部結(jié)束，結(jié)合前期補(bǔ)堪方案，在獲取礦井一、二、三采區(qū)頂底板巖層結(jié)構(gòu)、水位、巖石樣本、水樣等諸多重要參數(shù)后，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)先后開(kāi)展了巖層結(jié)構(gòu)分析、地下水流場(chǎng)分析、巖石物理力學(xué)強(qiáng)度測(cè)試、水化學(xué)分析及圖件繪制等工作，初步查明了研究區(qū)的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。通過(guò)對(duì)前期勘查報(bào)告的分析，上述鉆探探查研究及巖樣和水樣測(cè)試分析初步得到以下結(jié)論：（1）通過(guò)以往勘查資料分析，取得各主要含水層的相關(guān)參數(shù)如表1所示?？傮w上，李堂煤礦一、二、三采區(qū)的四灰含水層、十灰含水層、十一灰含水層和奧灰含水層均屬于弱富水性含水層，地下水補(bǔ)給徑流條件緩慢，且富水性不均一。（2）通過(guò)各含水層水樣分析，四灰含水層、十灰含水層、十一灰含水層及奧灰含水層之間水力聯(lián)系較差，只有十灰與十一灰含水層之間可能在局部存在水力聯(lián)系，其它含水層間均無(wú)水力聯(lián)系。（3）在3C201軌道順槽、二采區(qū)軌道石門(mén)、二采區(qū)皮帶下山施工過(guò)程中對(duì)邊界斷層（DF24、DF27）的揭露情況分析，斷層破碎帶內(nèi)為黑色泥巖膠結(jié)，膠結(jié)程度較好，斷定DF27與DF24為隔水?dāng)鄬印＃?）本次探查顯示，奧灰含水層具有較好的可疏降性，但由于含水層富水性的不均一性，在后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，需通過(guò)“物探+鉆探”的方式確定含水層的富水異常區(qū)，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展疏水降壓的防治水手段，確保9-2煤安全開(kāi)采。（5）鉆探探查結(jié)果顯示，李堂煤礦灰?guī)r含水層之間巖層具有較好的隔水能力，可為9-2煤的帶壓開(kāi)采提供有利條件。

2頂?shù)装鍘r層結(jié)構(gòu)及抗破壞能力評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)煤層頂?shù)装鍘r層結(jié)構(gòu)分析及研究，得出結(jié)論如下：（1）根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r層結(jié)構(gòu)探查及巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試分析，李堂煤礦9-2煤直接頂?shù)装鍖儆诜€(wěn)定、較穩(wěn)定型。（2）從頂板四灰到底板十一灰的地層中泥巖厚度百分比最小為56%，最大含量為87.30%，地層中較大比重為泥巖，這對(duì)防治各含水層的入滲是比較有利的。（3）根據(jù)有關(guān)規(guī)程經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，一采區(qū)導(dǎo)水裂隙帶高度最大值為48.17m，最小值為8.8m；二、三采區(qū)導(dǎo)水裂隙帶高度最大值為45.99m，最小值為17.25m；。一采區(qū)底板破壞帶深度最小值為24.6m，最大值為25.4m；二、三采區(qū)底板破壞帶深度最小值為22.6m，二、三采區(qū)底板破壞帶深度最大值為28.2m。（4）采用了FLAC3D對(duì)頂?shù)装迤茐囊?guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果顯示：沿工作面走向（長(zhǎng)度方向），一采區(qū)開(kāi)采頂板破壞范圍為26.7m，底板破壞深度為16.3m；而二采區(qū)開(kāi)采頂板破壞范圍為29.8m，底板破壞深度為6.8m。兩個(gè)采區(qū)工作面頂?shù)装迤茐姆秶际窃诠ぷ髅嫱七M(jìn)到72m時(shí)達(dá)到最大，表明在9-2煤厚度1.0m、工作面寬度120m的條件下，工作面推進(jìn)70m左右就達(dá)到了充分采動(dòng)。沿工作面傾向（寬度方向）一采區(qū)工作面頂板塑性區(qū)呈馬鞍形分布，塑性區(qū)在工作面兩端的高度為26.7m，而在工作面中部的高度為16.2m；而二采區(qū)工作面頂板塑性區(qū)呈矩形分布，塑性區(qū)高度在工作面中部和端頭幾乎沒(méi)有變化，為30m左右。（5）結(jié)合李堂煤礦各采區(qū)頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)特征，從偏安全的角度出發(fā)，對(duì)頂?shù)装迤茐牡脑u(píng)價(jià)參數(shù)取值如下：一采區(qū)頂板導(dǎo)水裂隙帶高度取值48.17m，底板破壞帶取值21.5m；二、三采區(qū)導(dǎo)水裂隙帶高度取值45.99m，底板破壞帶取值23.4m。

3頂?shù)装逋凰ｋU(xiǎn)性評(píng)價(jià)及分析

通過(guò)分析，在一采區(qū)及二、三采區(qū)9-2煤開(kāi)采形成的底板采動(dòng)破壞帶直接溝通底板十灰含水層，但十灰總體富水性較弱，其影響有限；受地層起伏及構(gòu)造的控制，局部可能受十一灰影響，但影響不大。在正常塊段能夠?qū)崿F(xiàn)安全開(kāi)采，而在采區(qū)邊界斷層較發(fā)育塊段，必須查明斷層發(fā)育規(guī)律，留足防水煤柱，以預(yù)防斷層導(dǎo)水影響生產(chǎn)。

4礦井中長(zhǎng)期防治水規(guī)劃

通過(guò)鉆探、分析及安全開(kāi)采評(píng)價(jià)，9-2煤層下一步的安全生產(chǎn)，確定需要開(kāi)展如下工作：①進(jìn)一步加強(qiáng)礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)觀測(cè)、分析及DF24、DF27、DF1斷層導(dǎo)水性的驗(yàn)證探查；②在9-2煤開(kāi)采過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)各采區(qū)頂板冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶及底板破壞帶的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)；③在9-2煤開(kāi)采工作面巷道形成后，采用物探探查頂?shù)装甯凰惓^(qū)，為頂?shù)装迨璺潘こ滩贾锰峁┮罁?jù)；④在采掘過(guò)程中，尤其是在疏放水過(guò)程中，加強(qiáng)疏放水過(guò)程水量、水壓等數(shù)據(jù)觀測(cè)，并通過(guò)反求參數(shù)不斷修正各含水層主要參數(shù)，為完善疏降水方案提供依據(jù)；⑤根據(jù)一孔多用的原則，建議保留T2、T7和T11孔，安裝孔口控制及水壓觀測(cè)裝置，留作后期奧灰長(zhǎng)期觀測(cè)孔及疏水孔用；同時(shí)，選擇合理地段，增加第四系、四灰、五灰、十灰及十一灰的長(zhǎng)期觀測(cè)孔定位及施工，為以后的長(zhǎng)期突水預(yù)測(cè)提供依據(jù)；⑥在含水層疏放前，布設(shè)一定量的局部疏放工程，驗(yàn)證含水層的疏放性，同時(shí)，亦可布設(shè)局部注漿改造試驗(yàn)與其對(duì)比分析；⑦9-2煤采掘過(guò)程中，采取“物探+鉆探”的綜合措施，加強(qiáng)日常超前探放水工作，嚴(yán)格遵守“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字方針，保證礦井的安全采掘；⑧結(jié)合現(xiàn)階段涌水量計(jì)算及現(xiàn)有涌水情況，完善礦井防排水體系，加強(qiáng)各采區(qū)臨時(shí)排水設(shè)施及永久排水設(shè)施的布設(shè)與管理，確保井下排水通暢；⑨在下階段采掘過(guò)程中，若揭露的實(shí)際水文地質(zhì)條件或獲取的水文地質(zhì)參數(shù)發(fā)生變化，應(yīng)根據(jù)獲取的新參數(shù)及時(shí)對(duì)上述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正，并優(yōu)化防排水設(shè)施，以滿(mǎn)足各采區(qū)防排水工作的需要；⑩完善礦井防治水組織機(jī)構(gòu)及各崗位職責(zé)，采取各種方式提高防治水技術(shù)水平和管理水平，加強(qiáng)防治水人才隊(duì)伍建設(shè)；完善水害應(yīng)急預(yù)案，認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)規(guī)程規(guī)范及規(guī)章制度，加強(qiáng)礦井防治水工作的宣傳和安全培訓(xùn)工作。

作者：崔培忠單位：徐州李堂礦業(yè)有限公司