摘要 本文针对海孜矿745工作面2005年5月21日发生特大顶板砂岩突水、瞬时最大水达3887m3/h的罕见事故,从充水因素、突水源等方面进行分析,推断本次特大突水事故因,提出745工作面水害防治对策。
关键词 特大突水 突水源水害 顶板 对策
1.前言
淮北矿业(集团)公司海孜矿设计生产能力90万t/a,经技术改造后核定生产能力150万t/a,主采煤层为下石盒子组7煤、8煤及山西组10煤。
海孜矿一水平84采区自1998年开采以来有6个工作面发生16次突水,突水量在10~350m3/h之间不等,突水水量衰减快、历时短,出水位置一般在项板周期来压过程中,沿走向多为90-100m一次,规律性明显,出水多显淋水形式,采取常规的防治水措施后,均能有效地避免水害事故的发生。但在745工作面特殊的地质、采矿、水文地质条件下,2005年5月21日,在工作面推进总长度140m处,发生了特大突水事故,瞬时最大水量3887m3/h,造成5名工人死亡。
本文将从745工作面充水因素、突水水源入手,对这起罕见突水事故的原因进行分析,提出745工作面水害防治对策。
2.地质、采矿特征
2.1地质特征
7煤层厚度0.2~3.2m,平均厚度1.29m,平均倾角18°。7煤顶板为砂、泥岩组合岩性,自下而上有细中砂岩三层,厚度分别为2.28m、2.19m、5.16m,其余为泥岩、粉砂岩。法线方向54m以上为一层厚96~169m,总面积达10平方公里的巨厚岩浆岩床,岩性以闪长斑岩为主。其下部为厚约23~25m蚀变带,岩石节理裂隙发育,但其发育程度不详。第四系松散层厚247米,下伏四含厚度l0~14米,直接覆盖在煤系露头之上,四含单位漏水量q=0.0923-0.40411/s.m,为弱含水层。
2.2采矿条件
745工作面平均倾角15°,工作面走向长400m,倾斜长120m。炮采,支柱高度2.2~2.5m,单一走向长壁完全垮落法管理项板,平均单产2.5万t/月。截止200t年5月21日,工作面已回采走向长140m。
84采区7煤及8煤均为煤与瓦斯突出煤层,根据解突需要,该采区首先开采了下保护层10煤。采区内设计7煤工作面6个,745为采区最下部一个工作面,开采深度为-327.8~-382.1m,7煤距下层10煤法距80m。745工作面平面、剖面示意图见图1,图2。
745工作面回采之前,采取了多种防治水措施。①补做岩石放水巷并与机巷最低处贯通,工作面形成出水自流条件;②机巷由架棚支护改为锚网支护,以防突水冲垮巷道;③沿机巷施工5组9个放水孔,放水孔距80米一组,回采前累计放水16万m3。