平顶山十三矿突水特征与原因分析

下载后可任意编辑平顶山十三矿突水特征与原因分析矿井突水是威胁煤矿安全生产的重要灾害之一。对突水机理及突水危险性评价和预测是解决突问题的关键技术基础，构造裂隙是造成煤层底板突水的主要因素。平顶山十三矿是 1 座设计能力 180 万 t/a 的大型矿井，矿井水文地质条件复杂，在生产过程中出现了 2 次较大的突水事故。井田煤系地层属于石炭二叠纪，二叠系已煤组的二 1 煤（或已 16-17 煤层）为该矿井的主采厚煤层。煤田分布在汝河和沙河之间的分水岭地带，构造形态为一地垒型的复向斜构造，四周受接近东西向两组张性断裂的控制，形成一多边形的地垒型断块，由于煤田相对抬起，切断了与周围区域含水层的直接水力联系，阻隔了区域基岩地下水向井田的侧向补给，使本井田成为一相对独立的水文地质单元。 1 采面概况及突水过程特征 平顶山十三矿目前开采已组煤层，发生的 2 次突水事件分布在已一和已二的2 个采区。第一次突水发生在已 15-17－12024 采面，该采面位于一水平已二采区东翼第一区段，东至侯村保护煤柱线，西到上山保安煤柱，北至防水煤柱，南部尚未布置采面。采面走向长 1 285m，倾斜宽 130m，采面煤层倾角平均为26°，煤层厚平均为 5.28m。采煤方法为走向长壁，沿煤层顶板放顶煤一次采全高，工字钢金属支架支护（图 1）。第二次突水发生在已 15-17－11090 采面，该采面位于一水平已一采区东翼第五区段，东邻襄郏背斜轴部，西至上山和东风井保安煤柱线，南北均未布置采面。回采走向长 1 090m，倾斜宽 128m，采面煤层倾角平均为 20°，煤层厚平均为 5.4m。巷道掘进沿煤层走向和顶板施工，工字钢金属支架支护。采面里段采煤方法为分层综采，采高 2.2m 左右，全部陷落法管理顶板（图 2）。 图 1 12024 工作面平面示意图 图 2 11090 工作面平面示意图 1999 年 12 月 27 日 12:20，12024 采面切眼里帮下机头以上 7～11m 范围内底板突水，标高-236.4m，最大突水量 240m3/h，12h 后衰减为 227 m3/h。28 日15:30 测得二灰水位开始以 0.15m/d 的速度下降，突水过程呈现出水量相对稳定下载后可任意编辑的非稳定流状态。29 日 0:00 后相对稳定，15d 后水量稳定在 150 m3/h。 2024 年 11 月 15 日 15:00，11090 采面采空区侧底板有水涌出，水量为 5～6 m3/h；18:00 水量增大到 150 m3/h，同时听到采面有响声，并伴有煤尘飞扬，14#架后底板鼓起 0.4m，水伴着大量煤...