厚煤層綜放開采對覆巖含水層影響評價(jià)及防治水措施研究

昝軍才，竇桂東，吳章濤，劉明武

(陜西彬長小莊礦業(yè)有限公司，陜西 咸陽 713500)

小莊煤礦地處黃隴侏羅紀(jì)煤田彬長礦區(qū)，煤厚平均為18.01m，區(qū)內(nèi)主要的含水層為白堊系洛河組含水層，而該含水層主要特點(diǎn)為含水層厚度大、富水性中等、無隔水邊界，并且區(qū)內(nèi)巖層具有典型的弱膠結(jié)、易風(fēng)化、塑性變形大、強(qiáng)度低等力學(xué)特性[1，2]。因此，在煤層開采時若開采方案選取不合適極易引發(fā)水害事故。小莊礦原設(shè)計(jì)采用分層開采方法，礦井為提高生產(chǎn)效率，將原分層開采改為綜采放頂煤工藝，由于調(diào)整后的回采工藝開采強(qiáng)度大，對頂板覆巖破壞程度增加，存在導(dǎo)通洛河組含水層可能，從而增大礦井的水害事故以及破壞地下含水層系統(tǒng)的可能性。因此，客觀評價(jià)采用綜放開采對煤層頂板含水層影響，對小莊煤礦綜放開采條件下防治水技術(shù)措施的實(shí)施和配套排水系統(tǒng)布設(shè)具有重要意義。

目前，科研工作者對綜放開采覆巖破壞規(guī)律進(jìn)行了大量的研究[3-13]，但是隨著礦井生產(chǎn)水文地質(zhì)條件的變化，仍需在前期科研工作者研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究。本文基于小莊煤礦洛河組含水層下厚煤層綜放開采為工程研究背景，通過理論分析、數(shù)值模擬和比擬分析等方法，在同時考慮礦井高產(chǎn)高效、工作面不受巨厚洛河組含水層威脅的條件下，來探討西部礦井厚煤層綜放開采覆巖破壞對地下含水層影響和提出對應(yīng)的防治水措施。

1 工程概況

小莊煤礦位于黃隴侏羅紀(jì)煤田彬長礦區(qū)，主采4#煤層賦存于延安組第一段，煤層平均厚度為18.01m，煤層夾矸為泥巖和炭質(zhì)泥巖，煤層的偽頂為小于0.5m的炭質(zhì)泥巖，直接頂類型較多，有泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、粗砂巖及礫巖。……