利用礦井裂隙發(fā)育規(guī)律判明采面異常出水的成因(二)
啟封66-25鉆孔施工過程中,在3上煤以上69mX
95m的鉆孔沖洗液發(fā)生漏液現(xiàn)象,由于3上煤以上130
m范圍內(nèi)沒有強(qiáng)含水層,根據(jù)中砂巖的巖性及工作面
實(shí)際的揭露情況,判明沖洗液順第三裂隙流失。
4工作面內(nèi)的水文資料
4.1對(duì)3上煤開采有直接影響的含水層
1)3上煤與歡城邊界斷層對(duì)盤接口的奧灰強(qiáng)含
水層。因31304-12作面距對(duì)盤奧灰強(qiáng)含水層近320m,
無導(dǎo)水通道,奧灰強(qiáng)含水層對(duì)該工作面的回采無水
患威脅。
2)下距3:·煤76m的三灰含水層。三灰雖經(jīng)王樓
斷層和FS3斷層的錯(cuò)動(dòng),但仍然不會(huì)對(duì)該工作面的回
采產(chǎn)生影響。
3)3上煤頂板砂巖含水層。由于31304為三采區(qū)
的首采面,且該面位于小向斜313-1的北翼,3上頂砂水
成為該面的主要補(bǔ)給水源,以靜儲(chǔ)量、彈性釋放為
主,預(yù)計(jì)最大涌水量為22mn。
4.2工作面出水的經(jīng)過
4.2.1第一次出水(正常)情況
工作面推進(jìn)距離約58m,距第三個(gè)裂隙組約22
m,頂板出現(xiàn)淋水,無異?,F(xiàn)象,采空區(qū)內(nèi)的水位標(biāo)高
約為-224.0m,但又進(jìn)一刀(0.6m)時(shí),采面大范圍
出現(xiàn)淋水,采空區(qū)內(nèi)的水位上升到-222.0m。估算涌
水量約為21.4m3/h,與預(yù)計(jì)的3上煤層頂砂水的涌水量
數(shù)值基本吻合。29hR工作面僅有少量的淋水,水情趨
于穩(wěn)定。
4.2.2第二次出水(異常)經(jīng)過 .
當(dāng)工作面推進(jìn)到第三個(gè)裂隙組時(shí),采面溜尾段
開始出現(xiàn)淋水,10rain后淋水混濁,30min后淋水范
圍擴(kuò)大到60m,水量增大到17.6m3/h,2h后淹沒溜
尾,估算水量為47m3/h。順頂板裂隙噴出的水中含有
大量的“細(xì)沙”和“黃泥’,有的黃泥呈塊狀,粒徑約
5mm,出現(xiàn)了重大的突水征兆,見圖2。
5坑透排除陷落柱的存在
針對(duì)出水異常情況,根據(jù)水位上漲速度、采空區(qū)
貯水量、出水量大小,在標(biāo)高較低的材料道快速安
設(shè)排水設(shè)備,配備37kW電機(jī)、流量為108m3/h大泵、
qb89mm的排水管線,同時(shí)備用兩臺(tái)35m3/h的污水泵
進(jìn)行強(qiáng)排水工作,以控制水位的上漲速度。
在工作面強(qiáng)排水的同時(shí),進(jìn)行了井下CT坑透,利
用25個(gè)定點(diǎn)曲線,采用井下迭代回歸、定參分析,最終
確定了該工作面探測(cè)的初始輻射場(chǎng)H0為160db/m,正
常場(chǎng)的衰減系數(shù)為-0.30--0.31,由此從形成的吸收
系數(shù)等值線圖中,可明顯判斷出前方工作面內(nèi)無導(dǎo)
水“陷落柱”的存在,只不過存在3個(gè)吸收系數(shù)較大
的串珠狀條帶,解釋位置基本與3個(gè)裂隙組吻合。引
起吸收系數(shù)較大的串珠狀條帶區(qū)域的原因是裂隙充
填物造成的。
6工作面回采后是否導(dǎo)通侏羅系礫巖水的分析
根據(jù)礦井的實(shí)際開采參數(shù)及參考臨近礦井的資
料,313042E作面回采后形成的裂高約為采高的28
倍,冒高約為采高的8倍,對(duì)應(yīng)的高度分別約為84m
和24m,兩者之和為108m,距鉆孑L資料提供的侏羅
系礫巖含水層最少還有幾十米,不可能在沒有充分
冒落的前提下溝通該含水層。并且根據(jù)水樣分析結(jié)
果也肯定地判明不是侏羅系礫巖水。
7出水異常情況的最終判明
1)在井下實(shí)地采取5份水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室烘干試
驗(yàn),結(jié)果表明每1kg的水樣中含有3.75g細(xì)沙、26.87g
“黃泥”。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室切片及巖性對(duì)比證實(shí),細(xì)沙和“黃
泥”的主要成份與啟封66-25鉆孔的沖洗液的主要成
份一致,均為啟封鉆孑l鉆進(jìn)專用的“2號(hào)”粘土巖等
物質(zhì)。
2)31304']2作面的異常出水的原因主要是:鉆孔
啟封過程中的沖洗液順裂隙流失,補(bǔ)給到該工作面
第三裂隙組并形成裂隙允填物。由于回采后壓力的
影響,致使3上煤層頂板超前斷裂后、頂砂水彈性釋放
時(shí),這些充填物隨3上頂板砂巖補(bǔ)給水共同流人工作
面,形成了較為獨(dú)特的水色發(fā)黃、流出黃泥和細(xì)沙等
異常出水現(xiàn)象。
3)由于肯定了工作面異常出水是以靜儲(chǔ)量、彈性
釋放為主的3上頂砂水作為工作面主要的補(bǔ)給水源,
實(shí)際生產(chǎn)中采取了強(qiáng)排水措施,強(qiáng)排水的同時(shí),四周
的掘進(jìn)頭正常生產(chǎn),歷時(shí)4d,順利完成了這次異常出
水的安全防治工作。
(責(zé)任編輯:吳自立)