滑动构造及隐伏断层地质下注浆堵水加固技术运用
滑动构造及隐伏断层地质下注浆堵水加固技术
运用
1 矿井地质及水文地质特征分析
1 .1 矿井地质
老君堂煤矿开采二叠系山西组二 1 煤层,煤层平均倾角 35°,由于受区域构造运动发育的影
响,煤系地层位于全区滑动构造及其下断层与褶曲构造体中,属华北板块嵩箕构造区。井田内
芦F1 —滑动构造位于颖阳 芦店向斜东段,西起玉皇庙断层,经东瓦店断层东延至新密煤田,
南北两侧滑动面翘出地表。
受其影响,井田内二 1煤层顶板山西组地层多被滑动构造铲失,多为二叠系土门组、三叠系圈
门组地层,砂岩所占比例较高,单层厚度较大,为 50 ~100 m,在井田中北部反倾伏于煤层之
上。
1 .2 水文地质
由于区内三叠系地层广泛出露,补给面积大,井田内动态和静态水储量都非常大,煤系地层上
部砂岩含水层富水性较强,是矿井顶板涌水的主要来源。
受芦 F1 滑动构造的影响,矿井煤层底板隔水层产生了次级滑动构造,造成局部区域隔水层变
薄,隔水强度降低,突水危险性增大。同时,由于断裂构造较发育,破坏了煤系地层的整体性
和连续性,使无水力联系的含水层互相对接而发生水力联系,极易引起底板高水头岩溶水底鼓
突水。
2 21081 下巷突水原因分析
21081 下巷为留窄小煤柱沿空掘巷,底板标高约 94 m ,右侧 2 m 外为采空区,巷道开挖后破碎
圈较大,围岩冒落严重。当巷道掘进至 275 m 处时,迎头后方 1 ~3 m 巷道左帮发生突水,最
大突水量为 220 m3/ h ,经水质化验并结合矿井水文地质条件对突水原因进行分析,认为 21081
下巷存在一条隐伏断裂构造,底板完整性遭到破坏。随着矿井 21101 工作面的回采和 21081 下
巷的掘进,底板断面经历采空区周边剪切破坏,底板裂隙增多,并进一步活化了原采动裂隙,
使之与新生裂隙导通,底板 L1 -4灰岩溶裂隙沟通下部灰岩含水层,导致突水,并伴有少量
顶板砂岩水。
3 注浆堵水加固技术
3 .1 注浆方案
利用斯列沙夫公式计算二1煤层底板安全隔水层厚度【1】
式中,h 为安全隔水厚度,m; l 为采掘工作面底板最大宽度,70 m; r 为隔水层岩石容重,为 2.
626 t/m3;kp 为隔水层岩石抗拉强度,为 107 t/m2; H 为隔水层底板承受的水头压力,t/m2。
根据矿井地质报告,21081 工作面二 1 煤层开采标高为 +50 ~ - 150 m,O2 灰岩长观孔静止水
位标高为 +132 m ,附近 15001 孔L1 -4灰与二 1 煤底板的平均距离 28. 25 m。所以当开采深
度到 - 150 m 水平时,式( 1) 中的 H =310. 25 m。
计算得出21081 工作面二 1 煤层底板的安全隔水厚度为 59 .47 m。
摘要:
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滑动构造及隐伏断层地质下注浆堵水加固技术运用1矿井地质及水文地质特征分析1.1矿井地质老君堂煤矿开采二叠系山西组二1煤层,煤层平均倾角35°,由于受区域构造运动发育的影响,煤系地层位于全区滑动构造及其下断层与褶曲构造体中,属华北板块嵩箕构造区。井田内芦F1—滑动构造位于颖阳芦店向斜东段,西起玉皇庙断层,经东瓦店断层东延至新密煤田,南北两侧滑动面翘出地表。受其影响,井田内二1煤层顶板山西组地层多被滑动构造铲失,多为二叠系土门组、三叠系圈门组地层,砂岩所占比例较高,单层厚度较大,为50~100m,在井田中北部反倾伏于煤层之上。1.2水文地质由于区内三叠系地层广泛出露,补给面积大,井田内动态和静态水...
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作者:闻远设计
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