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基于水文地质条件分析的工作面涌水量预测研究

2021-10-14曹思文张振国

山东煤炭科技 2021年9期

曹思文 张 民 张振国

(兖州煤业股份有限公司杨村煤矿,山东 济宁 272118)

矿井工作面涌水量大小是工作面回采水害防治工作的一个非常关键且重要的参数,目前已形成了多种涌水量预测方法[1]。归纳来看,常用的主要方法有非线性预测法[2]、水文地质比拟法[3]、数值模拟法[4]和大井法(解析法)[5]。但每一种方法都有一定的适用条件和其局限性,一般都采用两种以上方法综合对比确定。以杨村煤矿10603工作面为背景,通过对该工作面水文地质条件分析,采用水文地质比拟法和大井法分别进行了涌水量预测。

1 工作面地质背景

1.1 位置与范围

10603工作面位于杨村煤矿南翼-273 m水平的十采区中部,开采太原组下组煤16上煤层。该工作面北到西兴隆村庄保护煤柱,南至10605F5断层煤柱线,东邻已回采完毕的10605工作面,西靠处于设计阶段的10601工作面(图1)。

工作面上限标高-300.4 m,下限标高-330.7 m,煤层埋深348~376 m。工作面走向长平均250~275 m,倾斜长149 m,面积约38 827 m2。工作面拟开采的16上煤层厚度变化1.02~1.33 m,平均1.2 m,属于薄煤层开采。煤层结构简单,以亮煤为主,可采性指数为1,属于稳定可采煤层。

1.2 地质构造

10603工作面为单斜构造,地层走向NE~SW,倾向SE,煤岩层倾角6°~10°,平均8°,较平缓。巷道掘进过程中共揭露2条逆断层,分别为10603F1逆断层、10605F5逆断层(图1)。 其中10603运顺掘进时揭露10603F1(150°∠15°H=1.8 m)逆 断 层、10605F5(150°∠20° H=3.0 m)逆 断 层;10603轨 顺 掘 进 时 揭 露10603F1(170°∠15° H=0.8~1.2 m)逆断层、10605F5(140°∠25°H=5.0 m)逆断层。

图1 10603工作面采掘工程平面示意图

2 工作面水文地质条件分析

通过钻孔及地质资料分析,各含水层、隔水层与预开采的16上煤层间距关系如图2。……

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