潘一矿缩小防水煤柱试验研究

潘一井田设计时留设了80m防水煤柱，煤柱压煤量达2829万t。多年来，随着矿井开采，对矿井地质及矿井水文地质特征认识的不断加深，以及对煤层顶底板岩性组合规律的研究、覆岩破坏规律的探测、分析与研究，基岩风化带的划分与评价，并通过安全可靠的技术措施，逐步缩小防水煤柱进行试采。现已成功开采7个工作面，防水煤岩柱由80m缩小为27m，安全出煤223．7万t。

技术特征：淮南潘一井田为全隐伏式煤田，第四系松散层厚140m～360m，松散层下部含水组厚o～79．5m，直覆于煤系地层之上。缩小防水煤柱开采的关键技术在于防水煤柱公式的选择及其参数的确定。

(1)公式的选择：通过对井田地质及水文地质条件分析、13-1煤层顶板结构特征及分布规律分析、基岩风化带及其隔水性能分析，选用以下公式计算防水煤柱留设高度：①Hsh=Hli+Hb；②Hsh=Hli+Hb+Hfe【式中：Hsh一防水煤柱尺寸(m)；Hb一保护层厚度(m)；Hli一导水裂缝带高度(m)；Hfe一基岩风化带厚度(m)。】。公式①适用于泥岩类组成的基岩风化带；公式②适用于由砂岩类组成的基岩风化带。

(2)参数的确定：潘一井田缩小防水煤柱地段基岩风化带主要由泥岩、花斑泥岩、砂质泥岩及粉砂岩组成，具有良好的隔水性能，保护层厚度(Hb)一般取3倍采高；计算防水煤柱高度的主要参数为…，为获得这一参数，我们采用地面冒落钻子L探测法、双回路注(放)水探测法、井下“声波检层CT’’技术探测法探测“三带”发育高度，综合分析得出覆岩破坏规律如下：①“导高”值与煤层顶板岩性有关。坚硬岩性顶板，“导高”值相对较大；软弱岩性顶板，其“导高”值相对较小。②“导高”值与煤层开采厚度及煤层开采距基岩面高度呈相关关系，开采厚度大，“导高”值大；开采距基岩面高度小，“导高”值也小。其关系式为：Hli----0．06925M+0．3114M2+0．7442h-24．04，【式中：Hli---导水裂缝高度(m)；M---采高(m)；h---煤层开采距基岩面高度(m)】沿作面倾斜方向，导水裂缝带呈马鞍形，即工作面上、下风巷处导高值较大，中部较小。