項(xiàng)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(bǔ)勘資料，該區(qū)2-2號(hào)煤層上覆正?；鶐r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(píng)價(jià)。
研究分析
1.東部區(qū)2-2煤開采時(shí)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(hào)煤層上覆正常基巖厚度一般為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(shí)整個(gè)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(dòng)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(chǔ)量和動(dòng)水壓力作用，同時(shí)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(gè)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(xiǎn)性強(qiáng)。
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(jí)～I(xiàn)II級(jí)，壓力顯現(xiàn)明顯～強(qiáng)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(huì)成為過溝開采過程中的直接充水水源，對(duì)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(duì)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(duì)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(shí)間推移，有極大可能發(fā)生自燃，對(duì)東部區(qū)的防滅火工作是一個(gè)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(xiǎn)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(shí)需加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)報(bào)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(qiáng)巷道及頂板支護(hù)；對(duì)東部區(qū)突水潰沙危險(xiǎn)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(duì)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(xiǎn)。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)采空區(qū)出現(xiàn)自燃征兆時(shí)，對(duì)采空區(qū)內(nèi)進(jìn)行注氮和灌漿，必要時(shí)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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