矿井工作面安全开采可行性分析
2019-08-01彭立前
彭立前
(西山煤电(集团)有限责任公司镇城底矿,山西 古交 030203)
1 工作面开采条件
1.1 工作面概况
31203工作面为首采区的首采面,南部为三采轨道巷,西部为正在布置的31205工作面,东部为准备区,北部距井田边界280 m。所采煤层12下煤,均厚1.45 m,开采水平为-490 m,工作面标高-460 m~-530 m。工作面走向长880 m,倾斜长110 m,面积为96 800 m2。
1.2 煤层顶底板
31203综采工作面12下煤老顶为七灰,直接顶为泥岩、12上煤,直接底为八灰。12下煤顶、底板情况见表1。

表1 煤层顶底板情况表
2 覆岩破坏高度现场实测
2.1 观测方案设计
经综合分析,拟计划在12下煤层31203工作面进行两带高度现场实测,掌握上覆导水裂隙带的发育规律。
1) 观测孔参数设计
钻孔倾角:为了便于钻孔施工和钻孔维护,同时又能满足观测的要求,钻孔以略偏离竖直方向与其成50°~75°倾角(α)为宜,“两带”观测钻孔布置如图1所示。

图1 两带观测钻孔布置示意图
钻孔方位:采后孔与工作面轨道巷轴线方向分别成45°和60°夹角(β),且指向31203工作面采空区;采前孔与31203工作面轨道巷轴线方向成45°夹角且指向未采区域[1-3]。
钻孔直径:Φ90mm;钻孔深度:以能够探测裂隙带高度为宜,根据目前正在开采工作面的实际情况,确定其钻孔垂直高度H应不小于预测导水裂隙带最大高度(32.5 m),按α=50°~75°倾角计算,故钻孔斜孔应不小于33.6 m~42.4 m,具体由公式(1)确定[4-5]。
L=H/sinα
(1)
本次观测共布置3个钻孔,采前孔倾角取70°,采后孔倾角分别为70°(β=45°)和60°(β=60°),按预测导水裂隙带最大高度(32.5 m)计算,得采前孔钻孔长度L为34.5 m,2个采后孔钻孔长度L分别为34.5 m(倾角70°孔)、37.5 m(倾角60°孔)。实际观测钻孔必须超过这个长度,至少延长5 m孔段的深度,以便测出一定长度的不漏水孔段,作为确定裂隙带顶界的依据。……
