風(fēng)氧化帶煤層安全回采的認(rèn)識(shí)

賈紀(jì)旺+張吉東+李慶蓮

摘要：通過(guò)對(duì)濟(jì)寧何崗煤礦一采區(qū)影響3煤開(kāi)采水文地質(zhì)條件、特別是第四系下段含水層的分析研究， 提出了該采區(qū)3煤開(kāi)采具備提高開(kāi)采上限的條件，其防水防砂技術(shù)研究的基本思路是：觀測(cè)四含下組水，確保安全；控制采高，加強(qiáng)頂板管理，控制頂板在工作面斜長(zhǎng)方向上的不均勻冒落；確保安全開(kāi)采。

關(guān)鍵詞：開(kāi)采上限 防水防砂技術(shù) 防砂煤柱 第四系下段含水層

1 概況

1.1 根據(jù)井田內(nèi)所有的鉆孔資料分析，第四系分上下兩組，上組厚70m，以黃-棕黃色粘土及灰白色砂層為主，富水性強(qiáng)。下組厚120余米，主要由灰白-灰綠色粘土組成，粘土具有可塑性，半固結(jié)，含水性弱。底部普遍沉積有粘土層，組成第四系底部隔水層。根據(jù)主副井的實(shí)測(cè)剖面，第四系底界面為鈣質(zhì)粘土，厚10-15m，紅褐色-灰白色，有滑感，具可塑性，含少量姜結(jié)石及錳脫石，偶含粘土質(zhì)粉、細(xì)砂層。相關(guān)鉆孔參數(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 附近相關(guān)鉆孔參數(shù)數(shù)據(jù)一覽表

1.2 風(fēng)氧化帶的位置：在礦井的精查報(bào)告和初步開(kāi)采設(shè)計(jì)中，均將開(kāi)采上限確定為20m，精查報(bào)告中也確定了風(fēng)氧化帶的位置，但在實(shí)際施工過(guò)程中，3上101工作面下順槽在施工到下16#導(dǎo)線點(diǎn)（下16#導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)高為-177.178）處，即已揭露煤層氧化帶，此處尚距精查報(bào)告所圈定位置95m，出保護(hù)煤柱僅有88m。該處3上煤層分為上下兩層，原上層煤厚1.4m左右，在氧化帶內(nèi)變薄為0.4m，且煤層中含有多層砂質(zhì)泥巖，中間夾矸為厚0.2m的泥巖，下層煤厚為2.2m，已有0.4m發(fā)生氧化，煤層硬度及強(qiáng)度變?nèi)?，裂隙增多、增大，結(jié)構(gòu)變松，甚至完全破碎成粉末，粘結(jié)性降低，顏色為深黑及濕度較大。為此，2005年6月5日在何崗煤礦針對(duì)3101工作面召開(kāi)了3上煤層開(kāi)采上限專(zhuān)家論證會(huì)，并形成會(huì)議紀(jì)要，根據(jù)專(zhuān)家意見(jiàn)，對(duì)3101工作面兩條順槽做停頭處理，迎頭進(jìn)行了加固，防止片幫冒頂，并進(jìn)行充填至-210m水平。

2 防隔水煤柱的留設(shè)

2.1 計(jì)算公式的采用

2005年6月5號(hào)，在何崗煤礦召開(kāi)了首采面3上101工作面3上煤層開(kāi)采上限專(zhuān)家論證會(huì)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)地質(zhì)補(bǔ)探工作尚未展開(kāi)，勘探程度不夠，第四系下組段砂層的含水性及粘土層的隔水性不詳，3煤頂板巖石的風(fēng)氧化帶厚度沒(méi)有詳實(shí)的資料，專(zhuān)家組出于安全考慮，增加了安全系數(shù)，從而形成以下會(huì)議紀(jì)要，將3上101工作面開(kāi)采上限確定為-210m，其計(jì)算公式采用導(dǎo)水裂隙帶最大高度的經(jīng)驗(yàn)公式：

H防=H裂+H保=100M÷（3.3n+3.8）±5.1+4M

M=2.0m n=1

H裂=33m（取最大值） H保=8m（取最大值） 從而確定3上101工作面保護(hù)煤巖柱的高度為44m。

2.2 截止目前，為提高開(kāi)采上限，何崗煤礦做了大量的地質(zhì)補(bǔ)勘工作，其中施工水文長(zhǎng)觀孔四個(gè)，地質(zhì)勘探孔一個(gè)，并與井下施工補(bǔ)勘孔二個(gè)，配合3上103工作面周?chē)械腁1-9、X-10、X-13及4號(hào)孔資料，基本摸清了本區(qū)域內(nèi)第四系下組段的含富水性及風(fēng)氧化帶情況，具體如下：

第四系底部含、隔水層：

第四系底部主要由淺灰綠色、褐黃色及灰白色粘土、砂質(zhì)粘土及中、細(xì)砂組成；砂層主要由石英、長(zhǎng)石組成，含少量粘土，透水性差，富水性弱至中等。一般可分為三個(gè)含水層和三個(gè)隔水層。

①第四系底部隔水層（第一隔水層）：底部全區(qū)發(fā)育一穩(wěn)定的厚層粘土，厚10.90-19.60m，平均15.43m，質(zhì)純，塑性較強(qiáng)，為第四系底部穩(wěn)定隔水層，阻隔了第四系底含水層與煤系之間的水力聯(lián)系。

②第一含水層：為粘土質(zhì)砂，位于底部隔水層之上，厚4.30-10.50m，平均厚7.60m，主要成份為石英、長(zhǎng)石及粘土，其已具備塑性，透水性差，富水性弱，為一弱含水層。

③第二隔水層：為粘土層，位于第一含水層之上，厚1.40-

5.40m，平均2.60m，質(zhì)較純，塑性較強(qiáng)，正常情況下能阻隔一含與二含之間的水力聯(lián)系。

④第二含水層：為粘土質(zhì)砂，位于第二隔水層之上，厚3.40-19.45m，平均9.69m，主要由石英、長(zhǎng)石及少量粘土組成，透水性差，富水性中等，為一弱至中等含水層。

⑤第三隔水層：為粘土層，位于二含之上，厚3.30-

5.50m平均4.67m，質(zhì)較純，具塑性，為一穩(wěn)定隔水層。

⑥第三含水層：為砂、粘土質(zhì)砂含水層，位于第三隔水層之上，厚17.80-28.90m，平均23.35m，本層厚度大，砂層透水性好，富水性強(qiáng)，為中等至強(qiáng)含水層。

風(fēng)氧化帶：本區(qū)域內(nèi)風(fēng)氧化帶一般厚18m左右，主要由中砂巖、泥巖組成，發(fā)育少量斜交裂隙，被泥質(zhì)充填，為風(fēng)化裂隙含水層，富水性弱，易于疏干，為弱含水層，且由于泥質(zhì)的充填，基本構(gòu)成一隔水層。

2.3 第四系下段含水層的抽水情況

第四系下段含水層厚13.80m，主要成份為石英、長(zhǎng)石及粘土，砂層已具塑性，透水性差，富水性弱；據(jù)Q底-1水文孔抽水試驗(yàn)資料：靜止水位13.91m，單位涌水量為0.000195 l/s.m。

根據(jù)以上取得的地質(zhì)資料，本區(qū)域內(nèi)導(dǎo)水裂隙帶的經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)采用巖石抗壓強(qiáng)度<200kgf/cm2、巖石名稱(chēng)為風(fēng)化巖石、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖、粘土巖的經(jīng)驗(yàn)公式：

H防=H裂=100M÷（5.1n+5.2）±5.1

2.4 在本區(qū)域內(nèi)，第四系底界面由西向東逐漸抬高，沿4號(hào)孔至X-10號(hào)孔（根據(jù)4號(hào)孔和X-10號(hào)孔的第四系界面標(biāo)高）的方位至3上103上探巷位置，推斷此處第四系界面標(biāo)高為-164.02m；沿X-10號(hào)孔至補(bǔ)勘孔（根據(jù)X-10號(hào)孔和補(bǔ)勘孔的第四系界面標(biāo)高）的方位至3上103上探巷位置，推斷此處第四系界面標(biāo)高為-150.91m。

同一位置第四系底界面標(biāo)高根據(jù)三個(gè)不同位置鉆孔的推算，取其角度最平穩(wěn)，對(duì)安全最有保障的一個(gè)，即-164.02m，因此此處的開(kāi)采上限初步確定為-188.54m，增加2.0m的保護(hù)系數(shù)，最后取-190.54m。（其中，M取2.0m，但根據(jù)實(shí)際揭露的情況，煤層厚度由3上103上軌順向面外逐漸變薄，當(dāng)達(dá)到-196.0m，煤層厚度已變薄為1.4m，根據(jù)此煤厚推算，采用H防=H裂 =100M÷（5.1n+5.2）±5.1=24.52m ）

3 開(kāi)采時(shí)采取的措施

3.1 控制采高，將采高控制為2.0m。

3.2 強(qiáng)化頂板管理，通過(guò)鋪設(shè)雙抗網(wǎng)再生假頂，控制頂板不均勻冒落，煤幫用大笆背實(shí)靠嚴(yán)，做到采空區(qū)、頂板、煤壁“三封閉”，杜絕漏冒頂事故發(fā)生。

3.3 漏冒頂處，必須用木料接實(shí)背嚴(yán)；若煤壁有片幫現(xiàn)象，應(yīng)采取切實(shí)有效的措施將煤壁背嚴(yán)。

3.4 加強(qiáng)水情、砂情監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)水、砂涌入工作面時(shí)，除采用有效措施堵、截外，還要同時(shí)觀測(cè)水、砂量，并取樣化驗(yàn)，通過(guò)水文觀測(cè)孔對(duì)第四系下段砂層水進(jìn)行觀測(cè)。

3.5 增大礦井排水能力，并且要保證疏排水路暢通。

4 結(jié)論

根據(jù)以上資料的分析及經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算，在采取以上各項(xiàng)措施的前提下，本區(qū)域內(nèi)開(kāi)采上限確定為-190.54m能夠保障安全，并且仍具備提高開(kāi)采上限的潛力。

參考文獻(xiàn)：

[1]《何崗井田精查地質(zhì)報(bào)告》.山東泰安：山東省煤田地質(zhì)局.

[2]《何崗煤礦儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》.山東泰安：山東省物探測(cè)量總公司.

[3]專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)學(xué)[M].武漢地質(zhì)大學(xué)出版社.endprint

摘要：通過(guò)對(duì)濟(jì)寧何崗煤礦一采區(qū)影響3煤開(kāi)采水文地質(zhì)條件、特別是第四系下段含水層的分析研究， 提出了該采區(qū)3煤開(kāi)采具備提高開(kāi)采上限的條件，其防水防砂技術(shù)研究的基本思路是：觀測(cè)四含下組水，確保安全；控制采高，加強(qiáng)頂板管理，控制頂板在工作面斜長(zhǎng)方向上的不均勻冒落；確保安全開(kāi)采。

關(guān)鍵詞：開(kāi)采上限 防水防砂技術(shù) 防砂煤柱 第四系下段含水層

1 概況

1.1 根據(jù)井田內(nèi)所有的鉆孔資料分析，第四系分上下兩組，上組厚70m，以黃-棕黃色粘土及灰白色砂層為主，富水性強(qiáng)。下組厚120余米，主要由灰白-灰綠色粘土組成，粘土具有可塑性，半固結(jié)，含水性弱。底部普遍沉積有粘土層，組成第四系底部隔水層。根據(jù)主副井的實(shí)測(cè)剖面，第四系底界面為鈣質(zhì)粘土，厚10-15m，紅褐色-灰白色，有滑感，具可塑性，含少量姜結(jié)石及錳脫石，偶含粘土質(zhì)粉、細(xì)砂層。相關(guān)鉆孔參數(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 附近相關(guān)鉆孔參數(shù)數(shù)據(jù)一覽表

1.2 風(fēng)氧化帶的位置：在礦井的精查報(bào)告和初步開(kāi)采設(shè)計(jì)中，均將開(kāi)采上限確定為20m，精查報(bào)告中也確定了風(fēng)氧化帶的位置，但在實(shí)際施工過(guò)程中，3上101工作面下順槽在施工到下16#導(dǎo)線點(diǎn)（下16#導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)高為-177.178）處，即已揭露煤層氧化帶，此處尚距精查報(bào)告所圈定位置95m，出保護(hù)煤柱僅有88m。該處3上煤層分為上下兩層，原上層煤厚1.4m左右，在氧化帶內(nèi)變薄為0.4m，且煤層中含有多層砂質(zhì)泥巖，中間夾矸為厚0.2m的泥巖，下層煤厚為2.2m，已有0.4m發(fā)生氧化，煤層硬度及強(qiáng)度變?nèi)?，裂隙增多、增大，結(jié)構(gòu)變松，甚至完全破碎成粉末，粘結(jié)性降低，顏色為深黑及濕度較大。為此，2005年6月5日在何崗煤礦針對(duì)3101工作面召開(kāi)了3上煤層開(kāi)采上限專(zhuān)家論證會(huì)，并形成會(huì)議紀(jì)要，根據(jù)專(zhuān)家意見(jiàn)，對(duì)3101工作面兩條順槽做停頭處理，迎頭進(jìn)行了加固，防止片幫冒頂，并進(jìn)行充填至-210m水平。

2 防隔水煤柱的留設(shè)

2.1 計(jì)算公式的采用

2005年6月5號(hào)，在何崗煤礦召開(kāi)了首采面3上101工作面3上煤層開(kāi)采上限專(zhuān)家論證會(huì)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)地質(zhì)補(bǔ)探工作尚未展開(kāi)，勘探程度不夠，第四系下組段砂層的含水性及粘土層的隔水性不詳，3煤頂板巖石的風(fēng)氧化帶厚度沒(méi)有詳實(shí)的資料，專(zhuān)家組出于安全考慮，增加了安全系數(shù)，從而形成以下會(huì)議紀(jì)要，將3上101工作面開(kāi)采上限確定為-210m，其計(jì)算公式采用導(dǎo)水裂隙帶最大高度的經(jīng)驗(yàn)公式：

H防=H裂+H保=100M÷（3.3n+3.8）±5.1+4M

M=2.0m n=1

H裂=33m（取最大值） H保=8m（取最大值） 從而確定3上101工作面保護(hù)煤巖柱的高度為44m。

2.2 截止目前，為提高開(kāi)采上限，何崗煤礦做了大量的地質(zhì)補(bǔ)勘工作，其中施工水文長(zhǎng)觀孔四個(gè)，地質(zhì)勘探孔一個(gè)，并與井下施工補(bǔ)勘孔二個(gè)，配合3上103工作面周?chē)械腁1-9、X-10、X-13及4號(hào)孔資料，基本摸清了本區(qū)域內(nèi)第四系下組段的含富水性及風(fēng)氧化帶情況，具體如下：

第四系底部含、隔水層：

第四系底部主要由淺灰綠色、褐黃色及灰白色粘土、砂質(zhì)粘土及中、細(xì)砂組成；砂層主要由石英、長(zhǎng)石組成，含少量粘土，透水性差，富水性弱至中等。一般可分為三個(gè)含水層和三個(gè)隔水層。

①第四系底部隔水層（第一隔水層）：底部全區(qū)發(fā)育一穩(wěn)定的厚層粘土，厚10.90-19.60m，平均15.43m，質(zhì)純，塑性較強(qiáng)，為第四系底部穩(wěn)定隔水層，阻隔了第四系底含水層與煤系之間的水力聯(lián)系。

②第一含水層：為粘土質(zhì)砂，位于底部隔水層之上，厚4.30-10.50m，平均厚7.60m，主要成份為石英、長(zhǎng)石及粘土，其已具備塑性，透水性差，富水性弱，為一弱含水層。

③第二隔水層：為粘土層，位于第一含水層之上，厚1.40-

5.40m，平均2.60m，質(zhì)較純，塑性較強(qiáng)，正常情況下能阻隔一含與二含之間的水力聯(lián)系。

④第二含水層：為粘土質(zhì)砂，位于第二隔水層之上，厚3.40-19.45m，平均9.69m，主要由石英、長(zhǎng)石及少量粘土組成，透水性差，富水性中等，為一弱至中等含水層。

⑤第三隔水層：為粘土層，位于二含之上，厚3.30-

5.50m平均4.67m，質(zhì)較純，具塑性，為一穩(wěn)定隔水層。

⑥第三含水層：為砂、粘土質(zhì)砂含水層，位于第三隔水層之上，厚17.80-28.90m，平均23.35m，本層厚度大，砂層透水性好，富水性強(qiáng)，為中等至強(qiáng)含水層。

風(fēng)氧化帶：本區(qū)域內(nèi)風(fēng)氧化帶一般厚18m左右，主要由中砂巖、泥巖組成，發(fā)育少量斜交裂隙，被泥質(zhì)充填，為風(fēng)化裂隙含水層，富水性弱，易于疏干，為弱含水層，且由于泥質(zhì)的充填，基本構(gòu)成一隔水層。

2.3 第四系下段含水層的抽水情況

第四系下段含水層厚13.80m，主要成份為石英、長(zhǎng)石及粘土，砂層已具塑性，透水性差，富水性弱；據(jù)Q底-1水文孔抽水試驗(yàn)資料：靜止水位13.91m，單位涌水量為0.000195 l/s.m。

根據(jù)以上取得的地質(zhì)資料，本區(qū)域內(nèi)導(dǎo)水裂隙帶的經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)采用巖石抗壓強(qiáng)度<200kgf/cm2、巖石名稱(chēng)為風(fēng)化巖石、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖、粘土巖的經(jīng)驗(yàn)公式：

H防=H裂=100M÷（5.1n+5.2）±5.1

2.4 在本區(qū)域內(nèi)，第四系底界面由西向東逐漸抬高，沿4號(hào)孔至X-10號(hào)孔（根據(jù)4號(hào)孔和X-10號(hào)孔的第四系界面標(biāo)高）的方位至3上103上探巷位置，推斷此處第四系界面標(biāo)高為-164.02m；沿X-10號(hào)孔至補(bǔ)勘孔（根據(jù)X-10號(hào)孔和補(bǔ)勘孔的第四系界面標(biāo)高）的方位至3上103上探巷位置，推斷此處第四系界面標(biāo)高為-150.91m。

同一位置第四系底界面標(biāo)高根據(jù)三個(gè)不同位置鉆孔的推算，取其角度最平穩(wěn)，對(duì)安全最有保障的一個(gè)，即-164.02m，因此此處的開(kāi)采上限初步確定為-188.54m，增加2.0m的保護(hù)系數(shù)，最后取-190.54m。（其中，M取2.0m，但根據(jù)實(shí)際揭露的情況，煤層厚度由3上103上軌順向面外逐漸變薄，當(dāng)達(dá)到-196.0m，煤層厚度已變薄為1.4m，根據(jù)此煤厚推算，采用H防=H裂 =100M÷（5.1n+5.2）±5.1=24.52m ）

3 開(kāi)采時(shí)采取的措施

3.1 控制采高，將采高控制為2.0m。

3.2 強(qiáng)化頂板管理，通過(guò)鋪設(shè)雙抗網(wǎng)再生假頂，控制頂板不均勻冒落，煤幫用大笆背實(shí)靠嚴(yán)，做到采空區(qū)、頂板、煤壁“三封閉”，杜絕漏冒頂事故發(fā)生。

3.3 漏冒頂處，必須用木料接實(shí)背嚴(yán)；若煤壁有片幫現(xiàn)象，應(yīng)采取切實(shí)有效的措施將煤壁背嚴(yán)。

3.4 加強(qiáng)水情、砂情監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)水、砂涌入工作面時(shí)，除采用有效措施堵、截外，還要同時(shí)觀測(cè)水、砂量，并取樣化驗(yàn)，通過(guò)水文觀測(cè)孔對(duì)第四系下段砂層水進(jìn)行觀測(cè)。

3.5 增大礦井排水能力，并且要保證疏排水路暢通。

4 結(jié)論

根據(jù)以上資料的分析及經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算，在采取以上各項(xiàng)措施的前提下，本區(qū)域內(nèi)開(kāi)采上限確定為-190.54m能夠保障安全，并且仍具備提高開(kāi)采上限的潛力。

參考文獻(xiàn)：

[1]《何崗井田精查地質(zhì)報(bào)告》.山東泰安：山東省煤田地質(zhì)局.

[2]《何崗煤礦儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》.山東泰安：山東省物探測(cè)量總公司.

[3]專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)學(xué)[M].武漢地質(zhì)大學(xué)出版社.endprint

摘要：通過(guò)對(duì)濟(jì)寧何崗煤礦一采區(qū)影響3煤開(kāi)采水文地質(zhì)條件、特別是第四系下段含水層的分析研究， 提出了該采區(qū)3煤開(kāi)采具備提高開(kāi)采上限的條件，其防水防砂技術(shù)研究的基本思路是：觀測(cè)四含下組水，確保安全；控制采高，加強(qiáng)頂板管理，控制頂板在工作面斜長(zhǎng)方向上的不均勻冒落；確保安全開(kāi)采。

關(guān)鍵詞：開(kāi)采上限 防水防砂技術(shù) 防砂煤柱 第四系下段含水層

1 概況

1.1 根據(jù)井田內(nèi)所有的鉆孔資料分析，第四系分上下兩組，上組厚70m，以黃-棕黃色粘土及灰白色砂層為主，富水性強(qiáng)。下組厚120余米，主要由灰白-灰綠色粘土組成，粘土具有可塑性，半固結(jié)，含水性弱。底部普遍沉積有粘土層，組成第四系底部隔水層。根據(jù)主副井的實(shí)測(cè)剖面，第四系底界面為鈣質(zhì)粘土，厚10-15m，紅褐色-灰白色，有滑感，具可塑性，含少量姜結(jié)石及錳脫石，偶含粘土質(zhì)粉、細(xì)砂層。相關(guān)鉆孔參數(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 附近相關(guān)鉆孔參數(shù)數(shù)據(jù)一覽表

1.2 風(fēng)氧化帶的位置：在礦井的精查報(bào)告和初步開(kāi)采設(shè)計(jì)中，均將開(kāi)采上限確定為20m，精查報(bào)告中也確定了風(fēng)氧化帶的位置，但在實(shí)際施工過(guò)程中，3上101工作面下順槽在施工到下16#導(dǎo)線點(diǎn)（下16#導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)高為-177.178）處，即已揭露煤層氧化帶，此處尚距精查報(bào)告所圈定位置95m，出保護(hù)煤柱僅有88m。該處3上煤層分為上下兩層，原上層煤厚1.4m左右，在氧化帶內(nèi)變薄為0.4m，且煤層中含有多層砂質(zhì)泥巖，中間夾矸為厚0.2m的泥巖，下層煤厚為2.2m，已有0.4m發(fā)生氧化，煤層硬度及強(qiáng)度變?nèi)酰严对龆?、增大，結(jié)構(gòu)變松，甚至完全破碎成粉末，粘結(jié)性降低，顏色為深黑及濕度較大。為此，2005年6月5日在何崗煤礦針對(duì)3101工作面召開(kāi)了3上煤層開(kāi)采上限專(zhuān)家論證會(huì)，并形成會(huì)議紀(jì)要，根據(jù)專(zhuān)家意見(jiàn)，對(duì)3101工作面兩條順槽做停頭處理，迎頭進(jìn)行了加固，防止片幫冒頂，并進(jìn)行充填至-210m水平。

2 防隔水煤柱的留設(shè)

2.1 計(jì)算公式的采用

2005年6月5號(hào)，在何崗煤礦召開(kāi)了首采面3上101工作面3上煤層開(kāi)采上限專(zhuān)家論證會(huì)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)地質(zhì)補(bǔ)探工作尚未展開(kāi)，勘探程度不夠，第四系下組段砂層的含水性及粘土層的隔水性不詳，3煤頂板巖石的風(fēng)氧化帶厚度沒(méi)有詳實(shí)的資料，專(zhuān)家組出于安全考慮，增加了安全系數(shù)，從而形成以下會(huì)議紀(jì)要，將3上101工作面開(kāi)采上限確定為-210m，其計(jì)算公式采用導(dǎo)水裂隙帶最大高度的經(jīng)驗(yàn)公式：

H防=H裂+H保=100M÷（3.3n+3.8）±5.1+4M

M=2.0m n=1

H裂=33m（取最大值） H保=8m（取最大值） 從而確定3上101工作面保護(hù)煤巖柱的高度為44m。

2.2 截止目前，為提高開(kāi)采上限，何崗煤礦做了大量的地質(zhì)補(bǔ)勘工作，其中施工水文長(zhǎng)觀孔四個(gè)，地質(zhì)勘探孔一個(gè)，并與井下施工補(bǔ)勘孔二個(gè)，配合3上103工作面周?chē)械腁1-9、X-10、X-13及4號(hào)孔資料，基本摸清了本區(qū)域內(nèi)第四系下組段的含富水性及風(fēng)氧化帶情況，具體如下：

第四系底部含、隔水層：

第四系底部主要由淺灰綠色、褐黃色及灰白色粘土、砂質(zhì)粘土及中、細(xì)砂組成；砂層主要由石英、長(zhǎng)石組成，含少量粘土，透水性差，富水性弱至中等。一般可分為三個(gè)含水層和三個(gè)隔水層。

①第四系底部隔水層（第一隔水層）：底部全區(qū)發(fā)育一穩(wěn)定的厚層粘土，厚10.90-19.60m，平均15.43m，質(zhì)純，塑性較強(qiáng)，為第四系底部穩(wěn)定隔水層，阻隔了第四系底含水層與煤系之間的水力聯(lián)系。

②第一含水層：為粘土質(zhì)砂，位于底部隔水層之上，厚4.30-10.50m，平均厚7.60m，主要成份為石英、長(zhǎng)石及粘土，其已具備塑性，透水性差，富水性弱，為一弱含水層。

③第二隔水層：為粘土層，位于第一含水層之上，厚1.40-

5.40m，平均2.60m，質(zhì)較純，塑性較強(qiáng)，正常情況下能阻隔一含與二含之間的水力聯(lián)系。

④第二含水層：為粘土質(zhì)砂，位于第二隔水層之上，厚3.40-19.45m，平均9.69m，主要由石英、長(zhǎng)石及少量粘土組成，透水性差，富水性中等，為一弱至中等含水層。

⑤第三隔水層：為粘土層，位于二含之上，厚3.30-

5.50m平均4.67m，質(zhì)較純，具塑性，為一穩(wěn)定隔水層。

⑥第三含水層：為砂、粘土質(zhì)砂含水層，位于第三隔水層之上，厚17.80-28.90m，平均23.35m，本層厚度大，砂層透水性好，富水性強(qiáng)，為中等至強(qiáng)含水層。

風(fēng)氧化帶：本區(qū)域內(nèi)風(fēng)氧化帶一般厚18m左右，主要由中砂巖、泥巖組成，發(fā)育少量斜交裂隙，被泥質(zhì)充填，為風(fēng)化裂隙含水層，富水性弱，易于疏干，為弱含水層，且由于泥質(zhì)的充填，基本構(gòu)成一隔水層。

2.3 第四系下段含水層的抽水情況

第四系下段含水層厚13.80m，主要成份為石英、長(zhǎng)石及粘土，砂層已具塑性，透水性差，富水性弱；據(jù)Q底-1水文孔抽水試驗(yàn)資料：靜止水位13.91m，單位涌水量為0.000195 l/s.m。

根據(jù)以上取得的地質(zhì)資料，本區(qū)域內(nèi)導(dǎo)水裂隙帶的經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)采用巖石抗壓強(qiáng)度<200kgf/cm2、巖石名稱(chēng)為風(fēng)化巖石、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖、粘土巖的經(jīng)驗(yàn)公式：

H防=H裂=100M÷（5.1n+5.2）±5.1

2.4 在本區(qū)域內(nèi)，第四系底界面由西向東逐漸抬高，沿4號(hào)孔至X-10號(hào)孔（根據(jù)4號(hào)孔和X-10號(hào)孔的第四系界面標(biāo)高）的方位至3上103上探巷位置，推斷此處第四系界面標(biāo)高為-164.02m；沿X-10號(hào)孔至補(bǔ)勘孔（根據(jù)X-10號(hào)孔和補(bǔ)勘孔的第四系界面標(biāo)高）的方位至3上103上探巷位置，推斷此處第四系界面標(biāo)高為-150.91m。

同一位置第四系底界面標(biāo)高根據(jù)三個(gè)不同位置鉆孔的推算，取其角度最平穩(wěn)，對(duì)安全最有保障的一個(gè)，即-164.02m，因此此處的開(kāi)采上限初步確定為-188.54m，增加2.0m的保護(hù)系數(shù)，最后取-190.54m。（其中，M取2.0m，但根據(jù)實(shí)際揭露的情況，煤層厚度由3上103上軌順向面外逐漸變薄，當(dāng)達(dá)到-196.0m，煤層厚度已變薄為1.4m，根據(jù)此煤厚推算，采用H防=H裂 =100M÷（5.1n+5.2）±5.1=24.52m ）

3 開(kāi)采時(shí)采取的措施

3.1 控制采高，將采高控制為2.0m。

3.2 強(qiáng)化頂板管理，通過(guò)鋪設(shè)雙抗網(wǎng)再生假頂，控制頂板不均勻冒落，煤幫用大笆背實(shí)靠嚴(yán)，做到采空區(qū)、頂板、煤壁“三封閉”，杜絕漏冒頂事故發(fā)生。

3.3 漏冒頂處，必須用木料接實(shí)背嚴(yán)；若煤壁有片幫現(xiàn)象，應(yīng)采取切實(shí)有效的措施將煤壁背嚴(yán)。

3.4 加強(qiáng)水情、砂情監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)水、砂涌入工作面時(shí)，除采用有效措施堵、截外，還要同時(shí)觀測(cè)水、砂量，并取樣化驗(yàn)，通過(guò)水文觀測(cè)孔對(duì)第四系下段砂層水進(jìn)行觀測(cè)。

3.5 增大礦井排水能力，并且要保證疏排水路暢通。

4 結(jié)論

根據(jù)以上資料的分析及經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算，在采取以上各項(xiàng)措施的前提下，本區(qū)域內(nèi)開(kāi)采上限確定為-190.54m能夠保障安全，并且仍具備提高開(kāi)采上限的潛力。

參考文獻(xiàn)：

[1]《何崗井田精查地質(zhì)報(bào)告》.山東泰安：山東省煤田地質(zhì)局.

[2]《何崗煤礦儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》.山東泰安：山東省物探測(cè)量總公司.

[3]專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)學(xué)[M].武漢地質(zhì)大學(xué)出版社.endprint