宁夏羊场湾井田烧变岩特征及防水煤柱留设

摘要

我国是一个产煤大国，煤炭储量丰富，大部分分布在北方地区。宁夏地处西北，日照强度高，降雨量小，气候干旱（半干旱），煤具有煤层厚，埋藏浅等特点，煤层易自燃，自燃现象普遍,煤层自燃活火区及死火区分布广泛。烧变岩是厚煤层自燃，围岩受烘烤变质而形成的一种变质岩。烧变岩裂隙发育，岩石强度降低，极易储水。其存在对煤矿的安全生产存在一定的影响，研究烧变岩及其含水层特征，不仅对煤炭开采设计及煤矿开采具有一定的意义，对于整个西北烧变岩分布区的煤层开采也具有一定的参考价值。
　　 羊场湾煤矿位于灵武市宁东镇境内，是一个现代化特大型矿井，年产量丰富。井田内共分布有三块不连续的火区熄灭带（编号Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ），烧变岩裂隙发育，其含水层含水丰富。其中Ⅲ、Ⅳ号火区离井田开采边界较近，对于煤矿的开采有一定的影响，在开采时需探明其埋深、范围及其富水性。
　　 本论文以羊场湾煤矿Ⅲ、Ⅳ号火区为研究对象，通过磁法、电法以及钻探的方法确定火区及煤层燃烧层位，燃烧范围，确定烧变岩（包括烘烤带）厚度，并描述烧变岩特征。针对烧变岩含水层这个富含水体，通过抽水试验，选取恰当的计算方法，确定含水层参数，以便在采矿过程中留设防（隔）水煤柱，防止突水事故的发生，确保煤矿安全生产。
　　 本文通过分析、比较、计算准确确定了羊场湾煤矿Ⅲ、Ⅳ号火区熄灭带及煤层燃烧范围，烧变岩（包括烘烤带）厚度，并对两火区烧变岩岩性进行描述。通过抽水试验确定两火区含水层水位、降深、单位涌水量及其静储量等。根据2煤层顶底板特征及《煤矿防治水规定》、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》进行Ⅲ、Ⅳ号火区防（隔）水煤柱留设，经计算留设煤柱86.39～94.39m。