前三里廟,新莊村壓煤開采淺析

1、前三里廟,新莊村壓煤開采淺析    關鍵詞： 壓煤開采；地質構造；可采儲量；地表下沉前三里廟、新莊村壓煤區(qū)域屬于三河尖礦東四采區(qū)、東三采區(qū)，位于-700東大巷以南，東二采區(qū)東部，東到東四西軌道巷。村莊隸屬沛縣龍固鎮(zhèn)，前三里廟村共880戶，人口3200人，新莊村共340戶，人口1200人，位于大沙河以東。目前，三河尖煤礦可采工作面均處于前三里廟新莊村莊下壓煤影響范圍內，因此，解放該區(qū)域的可采煤量對我礦生產布局、接續(xù)安排及煤炭資源回收意義重大。 1 地質概況 1.1 壓煤范圍 壓煤范圍：東四采區(qū)西半部西翼部分、東三采區(qū)西翼部分、東二采區(qū)部分，位于東四西軌道巷

2、以西至東三采區(qū)西部邊界，-700東大巷輔巷以南區(qū)域，7煤開采上限為-640m，下限為-720m。 1.2 地質構造 該區(qū)域位于三里廟向斜的南翼，三里廟向斜軸部位于24勘探線間，軸向N40°W，褶曲較緊密，幅度大（1:7.5），主要受后期孫氏店斷層（F1）牽引作用，軸向線方向與斷層走向近平行，中部與龍固背斜相交形成鞍部構造。軸部受F9、F10、F11、F13斷層組的切割而形成斷陷盆地。受南北方向擠壓作用，伴生次一級向背斜構造，同時發(fā)育一些斷裂構造。主要斷裂構造有：F10、F11、F12及F7等正斷層。 1.3 可采煤層 本區(qū)可采煤層有山西組的7煤、太原組的21煤，9煤在該區(qū)域被大面積沖

3、刷而造成缺失，17煤在該區(qū)域內厚度小于0.7米，不可采。 7煤層結構較為簡單，一般無夾矸，煤層顏色為黑色，呈油脂或弱玻璃光澤，條痕為棕黑色、褐黑色，條帶狀及均一狀結構，貝殼狀或不規(guī)則狀斷口，硬度一般23；上部質較硬，以塊煤為主。 21煤位于太原組中下部，頂板十二灰，厚度較穩(wěn)定，煤層顏色為黑色，呈瀝青光澤或玻璃光澤，條痕為棕黑色、褐黑色，條帶狀結構，參差狀斷口，硬度23，性脆易破碎成塊及粒狀，外生裂隙發(fā)育，含結核狀和薄膜狀黃鐵礦。 其煤層賦存特征見表1： 1.4 煤層頂?shù)装鍘r性 7煤：直接頂板為粉砂巖，厚1.37.7m，灰色，致密塊狀，見較多植物化石，局部有泥巖偽頂；老頂為多為粉細互層，局部相變

4、為中細砂巖，厚13.56.3m，灰灰白色，泥質膠結，緩波狀層理。直接底板為粉砂巖，厚2.5m左右，深灰色，緩波狀層理，見植物根部化石；老底為中細砂巖，厚2640m，淺灰灰白色，矽質膠結，堅硬，局部含有泥質包裹體。 21煤：頂板為十二灰，厚4.2m，灰色，波狀層理，見腕足類蜓化石；底板為粉細砂巖，厚2.7m，深灰色，含泥質，見植物化石碎片，上有0.2m左右的砂質粘土巖偽頂。 1.5 水文地質 -690回風巷以東東三采區(qū)7煤基本回采結束，東四西軌以東7煤已回采結束，以西7421、7423、7427工作面回采結束。根據(jù)以上兩區(qū)回采揭露水文地質情況，在回采7煤時，主要充水水源為7煤頂板砂巖裂隙水，含水

5、層富水性較弱，以靜儲量為主。東三采區(qū)工作面回采幾乎無水，東四7405、7409、7413工作面回采時，涌水甚微，最大涌水量為7401工作面回采時，僅10m3/h左右。故該區(qū)在開采7煤時，不會出現(xiàn)大的涌水現(xiàn)象，預計其最大涌水量8m3/h左右。 21煤底板到奧灰頂板的距離為3545m，據(jù)西一21煤開采的實踐和理論計算防水煤巖柱厚度為50.25m，因此開采21煤受奧灰水的威脅較大。 1.6 儲量 目前，整個東四采區(qū)、東三采區(qū)可方出工作面的區(qū)域只剩下東四西軌道巷以西的部分，該區(qū)域設計工作面有5個，均處于前三里廟新莊村壓煤影響范圍內。該兩區(qū)域7煤工業(yè)儲量約為637.4萬噸，經濟可采儲量約為236.9萬噸

6、。 1.7 其它開采技術條件 瓦斯：區(qū)域內煤層瓦斯含量0.00820.48mlg。 煤塵：爆炸指數(shù)：Vdaf=38.07%，具爆炸危險性。自燃發(fā)火期3-6個月。 地溫：本礦井屬高溫礦井，據(jù)有關資料，地溫梯度為3.24/100m，本采區(qū)煤層巖溫約35，但在東翼工作面回采過程中熱害不是特別嚴重。 沖擊地壓：本區(qū)7煤埋深較大，7煤為中等沖擊傾向性煤層，對安全有一定的威協(xié)，因此應加強對沖擊地壓的預測預報，并制定有效的防沖措施。 2 村莊壓煤影響開采的必要性 東四采區(qū)可采的部分只剩下東四西軌以西的七個綜放工作面，東三的六個綜放工作面，而工作面均處于前三里廟新莊村莊下壓煤影響范圍內，因此，解放該區(qū)域的可采

7、煤量對我礦生產布局、接續(xù)安排及煤炭資源回收意義重大。目前前三里廟部分村莊已受較大影響，必須搬遷。        前三里廟村新莊村隸屬沛縣龍固鎮(zhèn)， 前三里廟村共880戶，人口3200人，新莊村共340戶，人口1200人，位于龍固鎮(zhèn)東部。村莊內多為居民平房，公共設施簡單。村莊北部接徐濟公路（省道），村莊靠近大沙河，該村距離龍固大橋約100米，村莊西南部有工廠企業(yè)，無大型建筑。隔徐濟公路為中三里廟村，東部和南部均為溝渠和農田，村莊以東約700米為南北向的大屯煤電公司運煤鐵路專線。 新莊村南350米為東一采區(qū)，東南400米

8、為東三采區(qū)，東一采區(qū)于1995年回采7421下等工作面，回采中對新莊村造成了一定的破壞，造成村莊部分房屋出現(xiàn)微小裂縫。 前三里廟村目前受7423、7427回采影響，已有一定的下沉，下沉穩(wěn)定后村莊南部將達到2.1米，南部部分房屋已出現(xiàn)較大的裂縫。 4 村莊壓煤開采方案 4.1 不搬遷開采 針對該區(qū)域煤炭資源儲量的實際情況，若選擇地面村莊不搬遷開采，就目前條件下只能采取留設煤柱的方法（H：8m斷層以西不采），按照礦井西一條帶開采給定的尺寸（采寬55m，留煤柱65m，可采煤量約為167.6萬噸）以滿足保護村莊民房的安全，這樣，按我礦的實際其回收率僅能達到26.3%左右，僅7煤將會損失資源469.8萬噸（見表2）。同時還會造成生產成本高，難以滿足我礦技改完成后200萬噸產量計劃的采掘接續(xù)需要，因此該方案不可取。 4.2 搬遷開采 全采全遷方案： 根據(jù)井下7煤開采方案和預計回采后下沉曲線圖，回采后地面下沉量較大（103100mm），對前三里廟村、新莊村房屋破壞較大，故選擇搬遷開采，對地面的村莊處理方法有異地搬遷和原址建抗變形房兩種方法三個方案。 1）異地搬遷：村莊