含水厚煤層綜放開采水害防治技術(shù)的研究應用

張學偉

（晉能控股煤業(yè)集團 煤峪口礦，山西 大同 037041）

1 礦井概況

煤峪口礦是大同煤礦集團下屬的礦井，是全國首個進行綜合機械化試驗開采的礦井，累計生產(chǎn)1.2 億t 高質(zhì)量煤礦。礦井位于大同煤礦東南翼，東西走向10.5 km，南北走向1.8 km，總面積15.154 5 km2[1]。煤礦水害是煤礦安全開采的一大嚴重阻礙因素，5812 工作面主采6 號煤，煤層厚約5 m，屬于厚煤層開采。在煤礦開采過程中，頂板、底板、采空區(qū)等均存在不同程度的水害隱患，為確保煤礦開采安全高效的進行，對存在的水害問題進行研究及防治尤為必要。

1.1 地質(zhì)概況

煤峪口礦5812 工作面走向長2 km，開采寬度為230 m，煤層傾角為0～5°，工作面內(nèi)可采煤層有2 號、3 號、6 號、9 號共4 層，其中6 號煤層相對穩(wěn)定，煤層厚約5 m，可穩(wěn)定開采，開采方式為綜放開采，頂板采用全部垮落法管理，煤層結(jié)構(gòu)較復雜。開采工作面為首采工作面，巷道掘進過程中出水點較多，且涌水量較大，單孔出水量最大達120 m3/h。

1.2 構(gòu)造特征

6 號煤層直接頂由中砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，厚度為2～30 m，整體不穩(wěn)定，開采中容易發(fā)生離層塌落；老頂為細砂巖，厚4 m，整體性比較好，裂隙不發(fā)育；偽頂為泥巖，厚0.5～0.7 m，發(fā)育于中部，如圖1 所示。工作面內(nèi)已完成施工的6 號煤層底板距離下伏奧陶系灰?guī)r45～70 m，如圖2 所示。

圖1 6 煤頂板150 m 內(nèi)砂巖、泥巖厚度比值等值線圖Fig.1 Thickness ratio contour diagram of sandstone and mudstone within 150 m roof of No.6 coal seam

圖2 6 號煤層底板至奧灰等值線圖Fig.2 Contour diagram from floor to Ordovician limestone of No.6 coal seam

6 號煤層頂板含水層，巖性以中砂巖為主，平均厚6 m，根據(jù)抽水試驗資料可知，水量最大達23 m3/h，單位涌水量為0.06 L/s·m。底板隔水層以粗砂巖、中砂巖、細砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，局部位置砂巖直接覆蓋于奧灰含水層上，隔水層厚20～60 m。……