關(guān)于召開 2024 山西省煤炭學(xué)會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務(wù)站工作會的通知

項目背景

某煤礦井田東部區(qū)主要含煤地層為侏羅系中統(tǒng)延安組，其中主采2-2煤層厚5.01～6.59m，平均5.70m，埋深46.64～152.66m，平均86.90m。根據(jù)東部區(qū)水文補勘資料，該區(qū)2-2號煤層上覆正常基巖厚度14.38～97.55m，平均厚度45.78m，上部風(fēng)化基巖厚度3.20～41.44m，按照2-2煤層205工作面“兩帶”孔分析成果，冒落帶最大高度為煤層采厚的7倍，導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育最大高度為煤層采厚的20倍，導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育最大高度為94.00m，部分地段冒落帶高度直接發(fā)育至松散沙層，導(dǎo)水裂縫帶全部發(fā)育至松散沙層，有效隔水層厚度H≤0，而且東部區(qū)由于存在常年性河流黑龍溝以及水泉較多，導(dǎo)水裂縫帶可能溝通地表水、松散沙層水、基巖裂隙水，易發(fā)生突水潰沙事故。此外，本井田東部區(qū)存在110kV輸電線路和礦井進(jìn)場道路下安全開采的問題，而且由于井田東部黑龍溝煤礦有越界開采行為(越界0～30m)，東部邊界還存在采空區(qū)范圍及積水量不清等情況。

為此東部區(qū)需要分別從突水潰沙、頂板、水災(zāi)、火災(zāi)及瓦斯災(zāi)害等方面進(jìn)行系統(tǒng)性分析和評價。

研究分析

1.東部區(qū)2-2煤開采時冒落帶最大高度為32.20m，導(dǎo)水裂隙（裂縫帶）帶發(fā)育最大高度為92.00m。東部區(qū)2-2號煤層上覆正?；鶐r厚度一般為14.38～81.33m，平均厚度為43.42m，上部風(fēng)化基巖厚度為3.20～41.44m，導(dǎo)水裂隙帶全部發(fā)育至松散層。

2.東部區(qū)上覆風(fēng)積沙直接沿基巖頂界面分布，該區(qū)存在水沙潰涌的物質(zhì)基礎(chǔ)；東部區(qū)2-2煤開采時整個區(qū)域?qū)严稁堪l(fā)育至松散層，部分區(qū)域冒落帶發(fā)育至松散層，存在水沙流動的通道；東部區(qū)未進(jìn)行井下探放水工程，地下水含水層存在一定的靜儲量和動水壓力作用，同時現(xiàn)有采煤工藝和方法存在容納水沙流入的空間。東部區(qū)整個區(qū)域存在突水可能性，沿黑龍溝一帶區(qū)域區(qū)域突水潰沙危險性強。

3.東部區(qū)2-2煤層直接頂為Ⅲ類穩(wěn)定頂板，基本頂為Ⅱ級～I(xiàn)II級，壓力顯現(xiàn)明顯～強烈，因此基本頂?shù)姆€(wěn)定程度為影響東部區(qū)2-2煤層頂板災(zāi)害的主要因素。

4.東部區(qū)溝槽及其支溝附近回采后冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶可發(fā)育至松散層，則大氣降水、地表水和薩拉烏蘇組孔隙潛水、風(fēng)化基巖裂隙潛水以及煤層頂板基巖裂隙承壓水均會成為過溝開采過程中的直接充水水源，對煤礦安

全、東部區(qū)安全開采產(chǎn)生極大威脅。

東部區(qū)鄰近的煤礦越界開采所形成的采空區(qū)范圍、積水范圍和積水量難以確定，且該處采空區(qū)水容易集聚，導(dǎo)致一旦采掘過程中鄰近煤礦老空水潰入本煤礦工作面內(nèi)，可能造成淹井事故，因而該區(qū)域老空水對東部2-2煤層的安全開采影響較大。

5.部區(qū)2-2煤開采后，對于上覆巖層及風(fēng)化基巖較薄處，裂隙帶可直接發(fā)育至表面，形成直接導(dǎo)通地面的供氧通道，使該區(qū)域采空區(qū)大部分區(qū)域都處于氧化升溫帶，隨時間推移，有極大可能發(fā)生自燃，對東部區(qū)的防滅火工作是一個極大的隱患。

6.本礦井為低瓦斯生產(chǎn)礦井，2-2煤具有煤塵爆炸危險性。目前已制定了完善的防治瓦斯和粉塵災(zāi)害制度和措施，并在日常生產(chǎn)中嚴(yán)格執(zhí)行，因此受瓦斯和粉塵災(zāi)害威脅較小。

建議方案

1.完善東部區(qū)地質(zhì)資料，為東部區(qū)安全開采提供資料支持。

2.在東部區(qū)開采時需加強監(jiān)測預(yù)報技術(shù)，包括頂板變形、裂隙發(fā)育、采空區(qū)自燃參數(shù)、瓦斯?jié)舛茸兓?、頂板淋水及鄰近煤礦越界采空區(qū)涌水情況。

3.選擇合理的采空區(qū)處理方法，建議采用充填法處理采空區(qū)；加強巷道及頂板支護(hù)；對東部區(qū)突水潰沙危險區(qū)、過渡區(qū)進(jìn)行注漿加固工作，使基巖層上部松散層滲透性降低，在工作面回采過程中松散層來水方向上起到一定的阻隔作用。

4.合理確定回采工作面支護(hù)方式和設(shè)備，做好礦壓監(jiān)測工作，完善回采期間頂板管理措施，并做好沖擊地壓的監(jiān)測和預(yù)防工作。

5.確定鄰近煤礦越界開采情況及采空區(qū)范圍和積水情況，在其越界采空區(qū)附近留設(shè)足夠的防隔水煤柱，并提前做好采空區(qū)疏放水工作；除正常的防治水措施外，在采掘工作前做好探放水工作。

6.在上覆巖層較薄區(qū)域建議也采取注漿加固的措施，減少地面通往采空區(qū)的供氧通道；建議委托有相關(guān)資質(zhì)的科研院校對各煤層進(jìn)行自燃特性測定和采空區(qū)自燃三帶劃分，確定2-2煤東部區(qū)工作面推進(jìn)速度，降低自燃危險。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)采空區(qū)出現(xiàn)自燃征兆時，對采空區(qū)內(nèi)進(jìn)行注氮和灌漿，必要時可注液態(tài)二氧化碳，并在漿液中增加阻化劑、凝膠、泡沫等添加劑，封閉自燃區(qū)域，降低火區(qū)溫度，消除自燃征兆。

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