帶壓開采煤層底板破壞深度研究

楊 忠，李曉龍，2，3

(1.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710077； 2.西安科技大學 地質與環(huán)境學院，陜西 西安 710054；3.陜西省煤礦水害防治技術重點實驗室，陜西 西安 710054)

我國華北型煤田深受底板奧陶系灰?guī)r(簡稱奧灰)水害威脅，其中渭北煤田韓城礦區(qū)奧灰頂部隔水層極薄，偶有斷裂和陷落柱發(fā)育[1-7]。現(xiàn)階段常采用近水平定向鉆進技術注漿加固奧灰含水層頂部，注漿加固的層位需選擇在煤層底板破壞帶以下合理深度，可見研究底板破壞深度至關重要。目前常采用數值模擬、相似模擬、現(xiàn)場實測等手段研究底板破壞深度，不同手段有其優(yōu)缺點，其中現(xiàn)場實測手段雖成本高，但成果可信度較高。

桑樹坪煤礦位于渭北煤田韓城礦區(qū)最北端，主采3號和11號煤層[8]。其中11號煤層距奧灰含水層極近，煤層開采深受底板奧灰水害威脅。為此，中煤科工集團西安研究院有限公司利用井下近水平定向鉆孔超前區(qū)域治理奧灰水害[7]。治理前期，采取多種現(xiàn)場實測手段研究了3105工作面底板破壞深度。為此，筆者基于鉆孔壓水試驗、聲波測試、鉆孔窺視3種實測技術手段，研究了桑樹坪煤礦11號煤層開采底板破壞深度，以期為底板注漿加固層位選擇提供技術參數。

1 研究區(qū)地質概況

桑樹坪井田11號煤層厚度0.24～10.80 m，平均厚3.5 m，為大部分可采煤層。南一采區(qū)11號煤層距奧灰?guī)r層頂界面15～33 m，開采標高位于區(qū)域奧灰水位+375 m以下，煤層底板完整性較差，奧灰含水層富水性不均一，煤層回采深受底板奧灰水害的威脅?！?br>