北大巷煤柱掘进说明书

北大巷煤柱掘进地质说明书Q/BSKC－DC－S－2014-7编制：审核：科长：地测副总：掘进副总：总工程师：百善煤矿生产技术科二〇一四年六月十七日-1-一、工作面概况及煤层赋存情况北大巷煤柱工作面位于北部集中皮带机巷、北部集中运道两翼。西侧靠近6812、6811、6810、689、688、687、686采空区；北侧靠近6410、64北部煤柱采空区；东侧靠近646、645、644、643、642、641采空区；南侧靠近68南翼煤柱、624采空区。该设计工作面走向长933～962m，倾斜宽82～139m，煤厚2.6～3.1m，平均煤厚2.8m，倾角3～16°，煤层底板赋存标高为－198.3～－153.2m,可采面积97129㎡，地质储量38.6万t,可采储量34.8万吨。工作面地表有农田、大车路、高压线及鱼塘，掘进对此无影响。该设计工作面附近存在B71、21、2-34钻孔，据已知资料，各钻孔封孔质量良好，对工作面无影响。该区域煤厚变异系数为5%，煤层可采性指数为1。二、煤层顶底板岩性及煤质资料根据B71、B68钻孔以及附近工作面情况综合分析，该工作面顶底板岩性为：伪顶：工作面大部分地段无伪顶，局部地段有一层厚约0.2m灰色～灰黑色碳质泥岩伪顶，质软易掉落。直接顶：以灰～深灰色粉砂岩为主，厚4.1～7.6m，致密，均一，局部显水平微波状层理，具炭化枝叶，大部分地段有一层厚厚约0.3m的煤线。基本顶：为灰色～深灰色细砂岩、粗粉砂岩，厚5.6～9.6m。直接底：深灰色～灰黑色粉砂岩，致密，均一，块状，具裂隙及滑面，厚3.4～10.0m。-2-表1：北大巷煤柱设计工作面煤质资料煤质根据煤质科、通风区提供资料Mad%1.69Ad%18.12Vdaf%10.96St.d%0.43Qb.adkj/g28.55煤种WY3煤层自燃期Ⅲ类不易自燃煤层爆炸性无瓦斯CH4m3/t＜0CO2m3/t＜0.2三、地质构造从已掌握的资料分析，该工作面构造相对简单，影响该面掘进施工的主要地质构造如下：1、断裂构造：北大巷煤柱工作面风巷沿6812、6811、6810、689、688、687、686、6411、646、645、644、643、642、641工作面收作线掘进，根据已知资料，该设计工作面范围内存在4条断裂构造，均属于正断层，其中对掘进施工有一定影响的断层主要有3条。①F264°∠45°H=2.0m正断层，该断层在688风巷、689风巷、68南翼集运巷均有揭露，对掘进施工影响不大。资料来源项目-3-②F155°∠70°H=1.2m正断层，该断层在施工641机巷时有揭露，掘进施工中可能揭露该断层，对掘进施工有一定影响。③F686-1∠70°H=1.5m正断层，该断层在施工686机巷时揭露，对掘进施工影响不大。④F∠45°H=0.8m正断层，该断层在北部集中皮带机巷揭露，对掘进施工影响不大。四、水文地质现对该设计工作面的主要水文地质情况作如下分析：1、松散层含水层该工作面范围内松散层有一、二、三含（隔）水层，厚116.5～122.0m。其中一、二含水层因有分布稳定、隔水性能良好的一、二隔水层阻隔，对工作面充水无影响。该工作面范围内“三含”普遍发育，分布稳定，厚27.1～28.1m。主要由夹砾粉细砂层、粘土质砂和薄粘土层组成的复合结构。据附近2-34水文孔抽水试验“三含”q＝0.551～0.680L/（s·m），K＝8.55m/d是一组主要接受区域迳流补给，同时又以大面积越流方式向煤系补给，水平渗透能力较强的中等富水性的含水层。北大巷煤柱工作面基岩面标高-94.7～-102.0m，煤层底板赋存标高为-154.8～－197.9m，煤层上覆基岩厚度为51.0～93.5m。由于设计工作面基岩较厚，“三含”水对工作面无影响。②“三隔”“三隔”主要由粘土层、砂质粘土组成，是起隔水作用的重要物质。根据工作面附近区域钻孔资料来看，该工作面“三隔”分布较稳定，厚2.6～-4-16.0m。2、煤系地层砂岩裂隙水：煤层顶、底板以粉砂岩为主，根据邻近区域工作面水文地质资料显示，煤层顶、底板在局部地段有砂岩裂隙发育，且多为张性裂隙，裂隙网络连通性好，具有较强的储导水能力。由此预计在掘进过程中，局部煤层顶底板会有砂岩裂隙水流出，预计水量1～2m3/h。3、太原群石灰岩水：下伏太原群灰岩和煤系基底奥陶系灰岩是矿区的主要含水层。根据最新揭露的地质资料来看，该区域煤层底板至太原群第一层灰岩法距50m以上，其间还分布有厚度10m左右的海相泥岩，在掘进过程中只要没有大型断裂构造及陷落柱导通，灰岩水对掘进施工无威胁。按《煤矿防治水规定》，根据隔水岩柱的实际厚度、水柱压力计算突水系数（Ts）：TSPM=式中：P——水柱压力（MPa），取工作面最低点处水压，2.35MPa；M——底板隔水层厚度，取50m；代入上式：Ts=0.047，构造破碎带突水系数0.06为安全区域，因此该工作面属于安全区域。4、老空水北大巷工作面风巷沿6812、6811、6810、689、688、687、686、6411、646、645、644、643、642、641工作面收作线掘进，根据已揭露资料分析认为上述工作面采空区砂岩裂隙水一部分流入北大巷水沟，另一部分能沿-5-采空裂隙向下运移，最后自流入64水仓。因此北大巷煤柱工作面不存在老空积水威胁。五、存在问题与建议1、掘进过程中，应定期向采空区打探眼，加强顶板支护管理工作。2、工作面局部煤层倾角较大，应制定设备防倒滑措施。3、在掘进过程中，若遇到地质构造及水文地质情况异常时，请及时与生产技术科地质组联系。六、储量表1：北大巷煤柱设计工作面掘进范围资源储量表项目参数备注工作面长933～962m工作面宽82～139m可采面积S97129m2煤层均厚M均2.8m煤炭密度ρ1.42t/m3地质储量Q地38.6万tS×M均×ρ附：1、煤岩层柱状图2、北大巷煤柱工作面地质图-6-附图6煤2.6～3.13.4～10.0黑色,半亮型块状及碎块状,具内生裂隙质好。深灰色～灰黑色,致密，均一，块状，具炭化根部碎片，并见个别菱铁结核，具裂隙及滑面。粉砂岩柱状岩石名称岩性描述比例尺:序号层厚（m）累厚（m）1:200煤岩层柱状图细砂岩细粉砂岩煤线灰～深灰色,以粉砂岩为主，致密,均一,具炭化枝叶碎片。粉砂岩、泥岩互层灰～深灰色,致密,均一,局部显水平微波状层理，具炭化枝叶。1.2～2.70.2～0.32.7～4.6粗粉砂岩灰色,较致密,不甚均一,局部具过度状细砂岩夹层，显斜坡状层理及隐水平层理，具炭化枝叶及根部碎片。4.0～5.8泥岩1.6～3.81.2～1.65.0～5.7粉砂岩4.7～6.84.1～5.8泥岩细砂岩以细砂岩为主,局部含少量泥岩。5.0123456789101110.816.217.620.325.228.929.231.233.740.4