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淮北许疃矿采动沉陷对矿井水赋存影响研究——3_220工作
面为例
王梅
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2018(0)22
【摘要】本论文的主要以3_220工作面为研究对象,通过地质工作面地质概况、水文地质条件、工程地质特征为基础;进一步研究工作面开采后,断层导水能力及四含水变化情况;预测该工作面的涌水量;进而采取相应的防治措施。
【总页数】2页(P233-233)
【关键词】采动沉陷;水文地质;矿井水;涌水量
【作者】王梅
【作者单位】安徽省地质矿产勘查局325地质队
【正文语种】中文
【中图分类】TD327
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淮北矿业集团许疃煤矿安全技术管理体系3版淮北矿业集团∙许疃煤矿中国矿业大学∙管理学院2009年10月序煤矿是一个特殊的高危险行业，安全是煤矿永恒的主题。
而在煤矿安全管理的众多体系中，技术管理是煤矿安全生产的重要基础工作。
切实加强矿井安全技术管理体系工作，保证矿井持续、稳定、健康地发展，是一个急需探讨的重要课题。
根据《淮北矿业集团公司加强安全生产体系建设的指导意见》（淮矿宣【2009】25号）等文件精神，淮北矿业集团许疃煤矿与中国矿业大学管理学院合作，经过积极探讨，深入调研，特研究制定淮北矿业集团许疃煤矿安全技术管理体系，为淮北矿业集团矿井安全技术管理提供指导性、实效性、针对性和可操作性的指导。
许疃煤矿安全技术管理体系建设的指导思想是全面落实科学发展观，认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，按照“体系健全、职责明确、重点突出、管理科学”的总体要求，结合淮北矿业集团许疃煤矿发展实际，在充分把握矿井生产技术系统整体状况的基础上研究制定许疃煤矿安全技术管理体系，创新安全理念，坚持管理创新与科技创新，充分体现“系统、科学、先进、适用、高效”的建设指导思想，全面提升矿井安全技术管理水平，构建安全生产长效机制。
体系建设的总体目标是构建具有显著自主创新特色的淮北矿业集团许疃煤矿“SSAFE”安全技术管理体系，提升应对重大安全技术问题的决策能力，预防重特大事故，提高矿井安全水平，降低安全风险，切实加强矿井安全技术管理体系工作，保证矿井持续、稳定、健康地发展。
建立一支高素质的安全技术专业队伍，建立健全创新激励机制，加大安全技术人员的培养、引进和使用力度，实现煤矿科学发展。
建设安全信息化平台作为安全体系运行的重要基础支撑。
技术管理体系的基本框架如下：淮北矿业集团许疃煤矿安全技术管理体系建设基本框架目录第一篇矿井安全技术管理理论体系 01 安全技术管理理论 01.1 安全技术管理内涵 01.1.1 主题领域层次 (1)1.1.2 内部结构层次 (2)1.1.3 企业活动层次 (3)1.2 安全技术管理原则 (5)2 许疃矿基于“本质安全”的双向互动式安全技术管理模式 (7)2.1 安全技术管理的目标 (7)2.2 安全技术管理的实践要求 (8)2.3 “ISTS”双向互动式技术管理模式 (8)2.4 “ISTS”双向互动式技术管理模式的实施 (9)第二篇矿井前端安全技术基础体系 (17)1 安全设计管理体系 (17)1.1 生产系统设计、建设规程与规范 (17)1.2 设计方案编制、审批、论证、实施、复审规范 (18)1.2.1 井巷工程设计 (19)1.2.2 防治水工程设计 (27)1.2.3 “一通三防”工程设计 (33)1.2.4 供电设计 (48)1.2.5 设计的贯彻执行与修改 (51)1.3 新技术与装备应用规范 (51)1.4 设计资料编录、分析、管理规范 (52)1.4.1 资料清单 (52)1.4.2 编录规则 (56)1.4.3 资料分析、管理规范 (57)1.5 安全设计管理机构、人员权责、关系、任务流程 (58)2 地质测量与防治水管理体系 (58)2.1 资源、水文地质观测、勘探技术规程与规范 (58)2.1.1 矿井资源勘探规范 (59)2.1.2 水文地质勘探规范 (63)2.2 地质预报技术管理规范 (66)2.3 水害隐患分析、排查与防治水规范 (69)2.3.1 水害分析预报及水害隐患排查 (70)2.3.2 水害隐患排查、预报、跟踪管理、检查制度 (70)2.3.3 防治水规范 (71)2.4 储量管理规范 (71)2.5 地测资料编录、分析、管理规范 (72)2.5.1 地测部门所需提供资料 (72)2.5.2 编录规则 (73)2.5.3 地测防治水资料定期整理、分析、保管、提供制度 (75)2.5.4 资料编录与综合分析制度 (76)2.5.5 地测防治水资料、技术报告等审批制度 (79)2.5.6 数字化矿图及资料管理 (79)2.6 地测仪器管理规范 (80)2.6.1 地测防治水设备、仪器、工具使用、管理、发放制度 (80)2.6.2 测量仪器检校制度 (80)2.7 地测与防治水管理机构、人员权责、关系、任务流程 (81)2.7.1 地测部门业务范围 (81)2.7.2 许疃煤矿地测机构人员设置 (81)2.7.3 各工种安全生产责任制 (82)3 安全技术引进与开发管理 (83)3.1 指导思想 (83)3.2 基本原则 (83)3.3 技术引进概念、目的及内容 (83)3.4 技术引进标准 (84)3.5 安全技术引进流程图 (85)3.6 完善技术引进与创新的各项制度 (87)3.7 加强安全技术开发研究 (87)第三篇矿井主体生产安全技术体系 (89)1 回采安全技术管理体系 (89)1.1 采煤方法与回采工艺选择规范 (89)1.1.1 采煤方法的选择规范 (89)1.1.2 回采工艺方式的选择规范 (90)1.2 采煤工作面作业规程与安全技术措施制定、审批、实施等规范 (91)1.2.1 回采工作面作业规程编制要求、一般规定 (91)1.2.2 回采工作面作业规程编制依据 (92)1.2.3 回采工作面断面设计及考虑因素 (93)1.2.4 作业规程审批 (93)1.2.5 作业规程、安全技术措施及补充措施的贯彻执行 (93)1.2.6 作业规程的监督检查 (94)1.2.7 作业规程及安全技术措施的管理职责 (95)1.3 综采工作面管理 (97)1.3.1 综采工作面质量标准化 (97)1.3.2 综采工作面设计 (103)1.3.3 综采工作面施工与验收 (106)1.3.4 综采工作面试生产 (107)1.3.5 综采工作面初次放顶 (107)1.3.6 综采工作面上下安全出口 (108)1.3.7 综采工作面两巷维护管理 (108)1.3.8 综采工作面调斜 (109)1.3.9 综采工作面设备列车 (109)1.4 综采设备管理 (109)1.4.1 综采设备归口管理规范 (109)1.4.2 综采设备运行、检修安全管理规范 (112)1.4.3 综采设备的安装和拆除技术标准 (122)1.5 回采工作面资料编录、分析、管理规范 (126)1.6 回采安全技术管理机构、人员权责、关系、任务流程 (128)1.6.1 回采安全技术管理机构 (128)1.6.2 人员权责 (129)1.7 采煤各工种人员安全岗位责任制及操作规程 (131)1.7.1 安全生产责任制 (131)1.7.2 采煤工种操作规程 (131)2 开拓掘进安全技术管理体系 (132)2.1 生产布局与准备技术规范 (132)2.2 掘进作业规程、审批、实施等规范 (132)2.2.1 编制要求、依据及一般规定 (132)2.2.2 审批要求 (134)2.2.3 贯彻执行 (134)2.2.4 监督检查 (135)2.2.5 管理职责 (135)2.3 开拓掘进安全质量标准化 (136)2.4 掘进设备安全技术管理规范 (138)2.4.1 耙斗装岩机 (138)2.4.2 掘进胶带输送机运行质量标准 (141)2.4.3 刮板输送机达标标准 (142)2.4.4 小水泵使用管理 (143)2.4.5 蓄电池机车使用管理标准 (144)2.4.6 装煤机使用标准 (148)2.4.7 液压锚杆钻机的使用管理规定 (150)2.4.8 钻眼机具维护及使用标准 (151)2.4.9 小绞车运输安全技术管理标准 (158)2.5 巷道管理安全技术规范 (161)2.5.1 开工准备 (161)2.5.2 巷道施工 (162)2.5.3 竣工验收 (164)2.5.4 巷道维修 (164)2.5.5 巷道报废 (166)2.6 顶板管理安全技术规范 (167)2.6.1 一般要求 (167)2.6.2 架棚支护 (168)2.6.3 锚杆支护 (168)2.6.4 砌碹支护 (176)2.7 特殊施工管理规范 (177)2.7.1交叉点 (177)2.7.2硐室 (177)2.7.3立眼 (178)2.7.4巷道贯通 (180)2.7.5防探水 (181)2.8 开拓掘进资料编录、分析、管理规范 (182)2.8.1 资料清单 (182)2.8.2 编录规则 (183)2.8.3 资料分析与管理规范 (184)2.9 开拓掘进安全技术管理机构、人员权责、关系、任务流程 (185)2.9.1 掘进任务流程 (185)2.9.2 安全技术管理机构 (185)2.10 开拓掘进各工种人员安全岗位责任制及操作规程 (185)2.10.1 安全生产责任制 (185)2.10.2 掘进各工种操作规程 (185)第四篇矿井生产保障安全技术体系 (186)1 机电安全技术管理体系 (186)1.1 机电设备安全技术管理指标 (186)1.1.1 机电管理的基础工作 (186)1.1.2机电设备安全技术管理指标 (186)1.2 机电设备、设施现场安全技术管理规范 (187)1.2.1 主副井提升机系统安全技术管理规范 (187)1.2.2 主扇风机安全技术管理规范 (188)1.2.3 压风机房安全技术管理规范 (189)1.2.4 主排水泵房安全技术管理规范 (189)1.2.5 矿灯房安全技术管理规范 (190)1.2.6 地面生产系统安全技术管理规范 (191)1.2.7 主副井清理斜巷安全技术管理规范 (191)1.2.8 35kV供电线路安全技术管理规范 (192)1.2.9 地面变电所安全技术管理规范 (194)1.2.10 井下中央变电所安全技术管理规范 (195)1.2.11采区变电所安全技术管理规范 (196)1.2.12井下电气安全技术管理规范 (197)1.2.13 特种设备安全技术管理规范 (198)1.3 机电设备维检、更新与技术改造 (199)1.4 供电管理与电力调度 (201)1.4.1 供电系统安装与拆除 (202)1.4.2 电气设备管理 (202)1.4.3 电气防爆管理 (202)1.4.4 失爆的判定 (203)1.4.5 三大保护 (206)1.4.6 小型电器管理 (207)1.4.7 电缆、负荷线管理 (207)1.4.8 局部通风机“三专二闭锁”的管理 (209)1.4.9 井下停送电的规定 (210)1.4.10 井下杂散电流的防治规定 (211)1.4.11 电气设备的交接与验收 (211)1.4.12 电力调度 (212)1.5 机电重大危险源管理 (212)1.5.1 基础管理 (213)1.5.2 大型固定设备危险源管理 (213)1.5.3 矿井供电系统危险源管理 (214)1.5.4 井下电气危险源管理 (215)1.5.5 机电重大危险源事故的处理 (216)1.6 机电设备、设施资料编录、分析、管理规范 (217)1.6.1 设备资料清单 (217)1.6.2 编录规则 (219)1.6.3 资料、档案管理规范 (222)1.7 机电安全技术管理机构、人员权责、关系、任务流程 (222)1.7.1 机电安全技术管理机构组织结构图 (223)1.7.2 机电专业化管理 (223)1.7.3 机电管理人员安全生产责任制 (223)1.7.4 机电各工种（组）岗位责任制 (223)2 运输安全技术管理体系 (224)2.1 运输系统运行安全技术管理规范 (224)2.1.1 副井上下口、地面运输安全技术管理规范 (224)2.1.2 主运大巷、井底车场安全技术管理规范 (225)2.1.3 斜巷运输安全技术管理规范 (226)2.1.4 斜巷架空乘人装置安全技术管理规范 (227)2.1.5 主运皮带机安全技术管理规范 (228)2.2 运输设备运行与维护安全技术管理规范 (229)2.3 井下带式运输机安装、使用、维修标准 (231)2.3.1 安装标准 (231)2.3.2 使用标准 (231)2.3.3 维护与维修标准 (232)2.4 运输设备维护与检修、更新与技术改造 (232)2.5 运输系统重大危险源管理 (233)2.5.1 矿井提升运输危险源管理规范 (234)2.5.2 斜巷运输危险源管理规范 (236)2.5.3平巷运输危险源管理规范 (239)2.5.4带式运输机管理规范 (240)2.5.5刮板运输机管理规范 (241)2.6 运输系统资料编录、分析、管理规范 (242)2.6.1 资料清单 (242)2.6.2 编录规则 (243)2.6.3 管理规范 (245)2.7 运输安全技术管理机构、人员权责、关系、任务流程 (245)2.7.1 运输安全技术管理机构组织结构图 (246)2.7.2 运输安全技术管理人员岗位安全责任制 (246)3 通风安全技术管理体系 (247)3.1 矿井通风、防瓦斯、防突、防火、防尘等计划编制、审批、实施、督察安全技术管理规范 (247)3.2 通风安全专项管理安全技术管理规范 (248)3.2.1 矿井通风系统 (248)3.2.2 矿井局部通风 (250)3.2.3 瓦斯管理 (252)3.2.4 爆破管理 (253)3.2.5 安全监测 (254)3.2.6 瓦斯抽放 (255)3.2.7 防治煤层自燃发火 (256)3.2.8 综合防尘 (257)3.2.9 防治煤（岩）与瓦斯突出 (258)3.3 通风设施安全技术管理规范 (258)3.3.1 通风设施的设置 (259)3.3.2 通风设施的施工规范 (259)3.3.3 通风设施的管理 (263)3.4 采、掘工作面通风安全技术管理 (264)3.5 通风安全系统重大危险源管理 (268)3.5.1 材料管理 (269)3.5.2 煤尘防爆管理 (269)3.5.3采空区遗煤自然发火管理 (271)3.5.4 供风系统能力不足 (272)3.5.5 瓦斯抽放系统能力不足 (274)3.5.6 安全监测监控系统管理数据中断 (276)3.6 通风安全系统资料编录、分析、管理规范 (277)3.6.1 通风安全系统资料编录规则 (277)3.6.2 资料分析、管理规范 (279)3.7 通风安全技术管理机构、人员权责、关系、任务流程 (280)第五篇矿井安全生产综合促进体系 (282)1 矿井安全技术体系组织结构及责任制 (282)1.1 许疃煤矿安全技术管理体系组织结构 (282)1.2 许疃煤矿安全技术体系责任制 (284)2 安全技术队伍建设与煤矿科技人员激励管理制度 (285)3 职工培训体系 (287)4 安全技术措施计划资金投入实施保障制度 (290)5 重大技术攻关、技术创新和表彰制度 (292)6 知识产权保护 (293)第六篇安全技术体系运行研讨平台 (296)1 安全技术管理制度 (296)1.1生产技术管理制度总纲 (296)1.2 安全技术管理例会制度 (299)1.3 作业规程措施的编制、审批、贯彻和执行 (301)1.4 技术失误责任追究及处罚制度 (304)2 安全技术评价应用规范 (306)2.1 评价范围 (306)2.2 评价依据 (306)2.3 评价方法及过程 (307)2.4 各系统评价内容 (307)3 安全技术管理监督监察制度与工作规范 (312)第一篇矿井安全技术管理理论体系1 安全技术管理理论1.1 安全技术管理内涵作为煤矿安全管理的一个重要分支，安全技术管理与现场生产联系最为紧密，它在生产和管理中起到了桥梁的作用（如图1-1-1所示），既有总体的战略部署又关系着每个分目标的实现。
许疃煤矿重大危险源及有害因素监测、评估报告一、矿井基本情况1.1 矿井地质特征及构造许疃矿井田位于童亭背斜的南端，为南北走向，向东倾斜的单斜构造。
沿走向次级褶曲相当发育，并伴有多组断裂构造，地层倾角北缓南陡8°-25°。
童亭背斜又位于淮阴弧形构造的南部，其南端以板桥断层与东西走向的固镇-蒙城县凸起相接。
井田所处的特定位臵，其构造成分必定与区域构造相对应。
井田内共查出断层21条，地质类型为二类II 型偏复杂。
1.2 煤层与顶板岩性本井田可采煤层自上而下主要有24、32、42、51、52、71、72、82、101、112共10层煤，煤层平均总厚度15.79m，其中32、72、82为主采煤层。
矿井投产初期主要回采71、72、82煤层，它们之间有压茬关系，一般应先采71、72煤层，后采82煤层，煤层倾角5°-12°。
7煤顶板以泥岩、粉砂岩为主，8煤顶板以砂岩、粉砂岩为主。
（地测科）1.3 矿井瓦斯根据南京设计院的初步设计提供，矿井一水平最大瓦斯涌出量为22mm3/T.d，确定为高瓦斯矿井。
（瓦斯办）1.4 煤尘爆炸性我矿各煤尘均有爆炸危险性，其中71煤爆炸性指数为33.82%，72煤为36.99%、82煤为35.35%，32煤为31.32%。
（通风区）1.5煤层自燃倾向性我矿现有71、72、82、32四个生产煤层，煤层均具有自燃发火性，其中71、82煤属于Ⅱ类自燃，32、72煤属于Ⅰ类容易自燃。
（通风区）1.6矿井水文地质情况矿井水文地质条件简单~中等，根据钻探资料，断层富水性弱，导水性差，但回采后，随着围岩的移动，断层的导水性可能增强。
回采时主要是煤层顶板砂岩裂隙水，补给水源不足，矿井目前正常涌水量为395 m3/h，最大涌水量为436 m3/h。
（地测科）二、矿井自然安全条件分析2.1 矿井地质特征及构造2.1.1 地层本井田煤系地层属石炭系、二迭系。
根据井田内钻孔揭露的地层，自老至新依次为：奥陶系中下统老虎山-马家沟组(O2L-O1M)；石炭系上统太原组(C3t)；二迭系下统山西组(P1S)；二迭系下统下石盒子组(P1XS)；二迭系上统上石盒子组(P2SS)；下第三系(E)；上第三系上新统（N2）；第四系(Q)。
许疃煤矿地表移动与变形典型曲线建立及应用1.煤矿地表沉陷预计概述及主要方法对一个计划进行开采的一个或多个工作面，根据其地质采矿条件和选用的预计函数、参数，预先计算出受此开采影响的地表移动和变形的工作，称为地表移动和变形预计。
预计参数指在预计函数（解析公式或图形等）中用到的一系列数据，对一个特定的矿区和开采而言，预计参数是固定的；对于不同的矿区和开采，预计参数是不同的。
在理论研究上，利用预计结果定量地研究受开采影响地表在时间上和空间上的分布规律。
在生产实践上，利用预计结果可以指导建筑物下、铁路下和水体下开采实践。
煤矿生产活动中，进行沉陷预计最直接普遍的应用在于征迁工作的科学性及精准搬迁。
开采沉陷预计方法按照建立途径可分为三类：基于实测资料的经验方法、影响函数法和理论模拟法。
基于实测资料的经验方法是通过对大量的已知开采沉陷实测数据进行数据处理，确定开采沉陷中各种移动变形值的函数形式和计算预计参数的经验公式。
这种方法是当前最为可靠的一中预测方法，常见的经验方法包括：典型曲线法和剖面函数法。
1.典型曲线法原理及建立方法1、典型曲线法简介典型曲线法是用无因次曲线表示移动盆地主断面下沉、倾斜、曲率、水平移动与水平变形曲线的一种方法，适用于矩型或近似矩型采区的地表移动和变形预计。
通过对实测资料进行数据处理，建立用地质采矿数据求取预计参数和地表移动变形最大值的经验公式；1）将矿区在充分采动或接近充分采动情况下观测到的地表移动资料按照剖面方向（下山、上山与走向）与变形的类别(下沉、倾斜、曲率、水平移动等)进行分组2）将每一组的观测资料进行无因次化以最大下沉点为坐标原点，量出各观测点横坐标，在用相应半盆地长除以各测点横坐标，得出各测点的无因次横坐标。
然后查出各测点相应移动与变形值，并用其相对应的最大值去除，得出各测点的无因次变形值。
3)根据上述方法所得的无因次横坐标和无因次变形值（纵坐标），绘制无因次曲线。
4)将绘制出的无因次曲线进行修匀，得到一条圆滑曲线即为典型曲线。
许疃煤矿基岩标施工技术探讨摘要：基岩标是埋设在稳定基岩上的水准点。
在覆盖有松散地层的区域内为更准确测定地面沉降量，穿过覆盖层埋设在稳定基岩上的标杆直通地面，经过保护处理作为相对稳定的基岩水准点。
许疃煤矿在施工基岩标过程中，全程阶段跟踪测斜保直钻进、标杆安装滑轮扶正器、基岩面以上20m至终孔全程取芯；钻杆烧结固定在粗砂岩层位内等施工措施，对基岩标施工技术具有一定参考作用。
关键字：基岩标；滑轮扶正器；钻杆烧结。
引言：煤矿长期生产过程中，持续地开发利用地下矿产和疏排地下水等资源均能引起地面高程变化，矿区工业广场地面沉降会造成井筒井壁灾害、危害矿井安全运行。
根据多期大范围精密水准测量证实：淮北矿区在长期生产过程中受大面积的持续地表沉降影响，已有多对井筒遭受井壁病害，位于矿区和邻近矿区的地表水准点受到影响扰动而失稳、失真、失效。
基岩标是采用金属标杆穿过松软覆盖层，埋设在坚硬岩石(基岩)上的地面水准观测标志，标杆外设单层或多层保护套管，经过保护处理作为相对稳定的基岩水准点，是矿井能够长期保存利用的较为稳定的永久性基点。
1 基岩标施工背景许疃矿区第四纪冲洪积层厚达 350m ，属于厚松散层覆盖的矿区之一。
近期通过与矿区国家高等级水准点大刘家联测，矿井工业广场已有约300mm的下沉。
为了精确测量矿井生产活动造成地面沉降绝对量值和掌握地面沉降的时空发展规律，为研究和防治地面沉降引发的矿井地质灾害和更精准地服务矿井精密测量项目，必须设立长期稳定可靠的高程基准点。
2基岩标施工主要技术要求2.1基岩标钻孔技术要求：1、下φ127×6.5mm护壁套管，其底口必须固结在基岩风化带以下的坚硬岩石上，固结深度不得小于1m。
套管底口及套管与φ170mm孔孔璧之间的环状间隙，用速凝水泥浆（水灰比1：0.6）全封闭。
套管连接处均加缠棉线、涂抹铅油。
2、钻孔中心标杆采用φ50mm厚壁钻杆，其底口（深度390m）烧结在粗砂岩上，（护壁套管和标杆落底深度根据实际施工岩性确定）。
地质保障工作会议暨“一通三防”工作例会汇报材料一、许疃煤矿矿井地质保障重点工作开展情况。
1、制度保障今年以来，许疃煤矿下发矿井“三级”地质管理制度，制定矿井防治水管理模式，及时修改完善矿井防治水“一面一策”，锚杆巷道岩性探查管理制度，制定一系列相配套的管理办法。
明确了各单位的地测防治水责任，形成“责权利”相对等的管理机制，从制度上保障了地测防治水工作的正常开展。
2、地质保障⑴83下一中、二中车场完成地质探查，准确控制8煤层位。
⑵完成了3237、3224工作面坑透工作。
⑶先后编制完成了《许疃煤矿隐蔽致灾地质因素普查报告》、《许疃煤矿资源调查报告》、《许疃煤矿地测防治水保障十年（2015～2025）规划》。
⑷82下采区深部施工4个补勘钻孔。
⑸矿井三维地震工作站建成投入使用。
⑹启动《许疃煤矿82下采区深部地质说明书》、《许疃煤矿地质类型划分报告》编制工作。
⑺启动83下采区、82下采区、86采区三维地震资料精细化解释工作。
3、防治水保障⑴72211风巷超前物探、钻探探查许疃D4导富水性工程已于2014年3月结束，初步探查许疃D4不导富水，现巷道已安全穿过许疃D4；已完成许疃D4富水性再次探查方案，准备对72211工作面内许疃D4富水性二次钻探。
⑵积极探放老空水，消除水患威胁。
今年以来许疃煤矿共放出老空水量37582m3。
⑶完成了3237工作面“红层”下开采安全性评价，现工作面已安全采出“红层”防水煤柱，多回收煤炭资源约18万吨，直接经济效益达8100万元。
⑷72211切眼靠近F6（H=0～80m）逆断层下盘防水煤柱，导富水性不详。
经过连续五次物探及钻探探查，查明F6逆断层不导水、不富水，在该处落差35m左右。
工作面向前延伸170m，多回收煤炭资源28万吨，直接经济效益达1.26亿元，缓解了矿井接替紧张的局面。
⑸水文动态观测系统和水质快速分析工作正常开展。
水害隐患排查和预测预报工作、采掘工作面水文地质情况分析报告、回采及掘进工作面地质说明书都必须利用三维工作地震资料，并将地震时间剖面附报告书内；水文动态观测系统已安要求调整为2次／小时；瞬变电磁超前探工作在72211机、风巷正常使用；水质分析工作量基本保证在每月3次，做到有实验，有记录。
煤矿开采地表沉降与岩石移动规律的观测研究发布时间：2022-07-24T05:54:30.781Z 来源：《工程管理前沿》2022年第3月5期作者：陈亮[导读] 本文从煤矿开采对地表移动的观测、对岩层移动钻孔的观测陈亮（淮北矿业股份有限公司临涣煤矿，安徽淮北 235136）摘要：本文从煤矿开采对地表移动的观测、对岩层移动钻孔的观测、地表和岩层变形预计参数的确定，以及综合观测运用实例等几方面的分析，进而可确定开采工作面地面沉陷量和岩移的规律等参数。
又可进一步为本矿开采地面塌陷沉降和岩石移动规律提供参考数据，并为全面合理、安全开采和地面沉陷建筑物保护奠定基础。
关键词：煤矿开采；地表沉陷；岩层移动；观测研究引言：煤矿开采期间，由于挖掘与采出破坏了周围岩体内部的原始应力平衡，致使岩层产生移动、变形和破坏。
随着大面积的不断开采，进而造成地表出现沉陷。
为实时测量沉陷情况，可在回采工作面上建立地表岩层移动观测站，通过收集实测所得的各类数据，根据原有的矿井地质资料再经科学系统的研究分析，进而可以确定岩层与地表变形的预计参数，以便为地面建筑物的保护和井下生产提供可靠的技术数据。
1.对地表移动的观测对于地表移动的观测，可以先设置观测站，再开展观测工作与资料的整理。
①设置地表观测站：这分三种：回采单一工作面、回采多个工作面和网状观测站。
②观测工作：在观测站设置10d后，就可开展具体观测工作。
一是连接观测。
根据地面控制网和观测站具体位置情况，并按照《规程》对近井点的测量要求，可用敷设经纬仪导线的方法进行。
测定观测线一个控制点的平面坐标与高程，其余的控制点则按5s导线侧角方法侧角和观测线边长丈量的结果求得。
二是全面测量。
内容有各测点的水准测量、测点间距离的丈量和测点偏离观测线的支距测量。
在测量过程中，要进行多次的全面测量，间隔时间可参照下式计算得出。
另外，要在地表移动前和稳定后分别进行两次全面测量。
三是巡视测量。
为确定地表移动与稳定的时间，要进行局部水准测量。
利用测井技术评价许疃井田煤层气赋存情况导言近年来，煤层气的开发和利用已经成为了国内外能源领域的重点研究对象。
我国南北各省市都有着丰富的煤层气资源，其中河北省许疃井田是一个煤层气储集区域，具有重要的开发价值。
然而，煤层气赋存的复杂性和储集环境的不确定性使得开发难度较高，因此，需要借助现代测井技术来评价煤层气的储存情况。
本文将介绍利用测井技术评价许疃井田煤层气赋存情况的方法及其意义。
一、许疃井田概况许疃井田位于河北省保定市涞源县境内，是中国南方煤田和华北第二大煤田——陕西煤田的东部延伸地带。
该地区煤层开发十分活跃，现存已开采和待采煤炭储量约为30亿吨，被国家能源局确定为国家重点煤层气示范项目。
据调查，该地区煤层气赋存广泛，主要分布在二叠系沉积岩地层中。
二、测井技术简介测井技术是石油地质勘探、开采和技术评价的重要手段，是通过记录测井仪器在油气井井筒或储层中的物理参数来分析储层的构成、性质、厚度和含油气性能。
通过利用测井技术，可以有效区分油、气和水层，确定储层岩石类型和厚度，计算渗透率、孔隙度等储层参数，评价储层的含油气性能，确定油气藏的开发方案。
三、测井技术在煤层气开发中的应用测井技术在煤层气开发中具有非常重要的作用。
在煤层气赋存的评价中，通过测量地层中的物理性质参数来访问地下煤层气、水及储层，并为煤层气的开发提供关键的参数信息。
具体包括：1.测井电阻率测井电阻率是通过测量地层中的直接电流电阻率来确定地下介质的电导率、电阻率等综合物理参数的。
在煤层气的开发中，测井电阻率主要用来区分煤层气、水和固体煤层，确定煤层气的含量和分布范围。
2.测井自然伽马辐射测井自然伽马辐射是通过测量地层中天然放射性元素U、Th、K的含量，来确定地下介质的物理特征。
在煤层气的开发中，测井自然伽马辐射主要用来判断地下岩层中的煤层气性质，如煤层气的含量、分布范围和孔隙度。
3.测井声波测井声波是通过测量地下介质中经过传播的压力波和切变波，来确定地下岩层的密度和声波速度。
许疃矿非采动沉降趋势预测与安全监测设计前言一、观测目的和意义非采动影响引起的厚冲积层地表沉降，主要是指厚冲积层的含水地层失水引起的地表乃至整个冲积层连续的移动变形和非连续的破坏现象。
如果对地面沉降问题没有足够的认识和最佳的预测，那么就无法采取有效的安全措施对构筑物进行保护，设备的正常运营就得不到保证。
本工程有助于基地重大构筑物及设备的正常运营，从而取得更大经济效益。
目前理论研究远未能满足实践的需要，鉴于深厚含水松散层具有特殊的工程、力学特性，因此十分有必要深入研究非采动沉降规律。
研究成果不仅可直接指导相关工程，有助于形成、完善深土变形监测与数据处理学科，还有利于非采动沉降的研究与治理。
在收集和分析已有资料的前提下，许疃矿非采动沉降的现状如何？工广邻近采场开采和老空区的二次沉降是否对许疃矿工广地表及构筑物地基产生影响及影响程度如何？矿井工业及生活用水全部取自“二”、“三”含水层,四个水源井距主副井筒较近，“二”、“三”含水层水位下降与地面沉降的相关程度如何？“二”、“三”含水层水位基本稳定的情况下，非采动沉降是否稳定？如果没有稳定的话，非采动沉降动态趋势如何？矿井四含水位呈下降趋势，对地表及构筑物地基产生影响及影响程度如何？如何保证监测成果的精度？通过本工程的研究，建立非采动沉降的安全监测系统和沉降趋势预测的最优模型，确保许疃矿的安全生产。
通过对监测资料的总结，可为今后类似条件下构筑物安全使用积累技术资料，提高我国在该领域的技术水平。
二、研究的主要内容1、研究基准点的可靠性，并对其进行稳定性评价；2、对工作点进行定期联测，采用不同的平差数学模型对其进行数据处理；3、定期测定沉降值，掌握观测点的沉降规律，预测井架基础和工广地表沉降发展趋势，为下一步的研究打好基础；4、通过对监测数据的分析，及时发现构筑物安全隐患，为采取有效措施防止构筑物发生安全事故提供科学依据。
三、研究的关键技术1、研究基准点的可靠性，并对其进行稳定性评价；2、对工作点进行定期联测，采用不同的平差数学模型对其进行数据处理；3、掌握观测点的非采动沉降规律，预测井架基础和工广地表沉降发展趋势；4、对主副井井架和高层建筑的安全性作出评价。
1 井架基础和工广地表非采动沉降安全监测基准点应埋设在不受采动和非采动影响的范围之外，如果基准点距观测点太远，测量不便，精度也要降低。
为此，在观测点附近便于观测的地方设置工作点。
平时从工作点出发测量观测点相当于工作点的沉降量。
定期测量工作点相对于基准点的沉降量，经内差修正后可求得观测点相对于基准点的沉降量。
变形监测网由三种点、二种等级的网组成：基准点—埋设在沉降影响范围之外，尽量使它们保持长期稳定；工作点—是基准点和观测点之间的联系点，它们与基准点联系构成首级控制网，首级控制网复测间隔时间较长，用来测量工作点相对于基准点的沉降量，该沉降量一般情况下较小，淮北矿业集团公司许疃煤矿位于蒙城县境内，2004年11月8日正式建成投产，矿井设计能力年产原煤150万吨，改扩建后年生产能力可达300万吨，是一座巨厚松散层覆盖下的全隐伏式二迭系煤田，工广处新生界厚达330m，松散层中共有四个含水层。
矿井工业及生活用水全部取自“二”、“三”含水层，四个水源井距主副井筒较近，深均为200m。
地下水开采及地下采掘活动是否会对地面高层建筑物地基产生差异沉降？主井井架高54m，副井井架高38m均为落地式金属框架结构，如果井架基础产生显著差异沉降，将严重影响煤矿企业的安全生产。
根据淮北矿区监测资料研究成果表明，非采动影响引起的地表沉降达两位毫M数。
工作点与观测点之间要有便利的观测条件，它们组成次级变形网，次级变形网复测时间间隔短，用来监测井架基础上的观测点相对于工作点的沉降量。
观测点直接埋在井架基础上和井架基础一起移动，它们的点位变化反映了井架基础空间位置的变化。
1）基准点、工作点和观测点的设置<1）基准点的布设在井田边界西侧500m以外，布设4个稳定性良好的永久基准点组成水准网，通过定期观测，对基准点的稳定性作出科学评价。
<2）工作点的布设为了监测工广地表非采动沉降，在工广南门和北门附近埋设1个工作点。
在主井和副井附近、受压受震范围外、不大于100M的范围内，各埋设1个工作点。
各工作点高程由联测方式来精确测定，测定时往返观测，并定期检查工作点有无变动，如有变化，则重新确定工作点的高程，并对观测点高程进行内差修正。
<3）观测点的布设观测点的布设形式如下：①为了基本掌握工广地表已有非采动沉降规律，应对工广地表和水源井井口观测点进行高程复测。
②为了监测行政办公楼的地基的差异沉降，在行政办公楼的四周拐角处各布施一个地基观测点，共计4个。
③为能全面反映工广地表非采动沉降的情况，在工广地表布施9个观测点，构成工广地表监测网。
④为了掌握地下开采是否对沉陷边缘部位的建筑物产生影响，在首级控制网线路上的小营村、刘庄、矿工医院、赵桥、张庙台等村庄地表布施12个观测点。
⑤为了能全面反映井架基础沉降的情况，分别在主、副井井架的每个底座上布置1个观测点，共计8个观测点，布置在底座的角上，如图1所示。
<4）基准点和工作点的埋设方法所有基准点、工作点和部分观测点为混凝土予制桩，包括工广工作点和观测点10个，基准网4个，其他地表观测点12个，共计26个。
如图2所示。
主井副井图2 基准点和工作点埋设埋点时，在选定位置挖一直径为0.5m左右，基准点坑深为0.9m以上、工作点坑深为0.7m以上的坑，坑底捣实，先铺一层0.1M厚的混凝土后放置予制桩，并用混凝土固定其周围，固定高度分别为0.5m和0.3m；基准点顶低于地面10㎝，并用土覆盖。
在整个观测期间必须采取有效措施对基准点、工作点和观测点加以保护。
<5）观测点的埋设方法井架基础观测点应埋设稳固，不易遭破坏，能长期保存。
点的高度、朝向等要便于立尺和观测。
井架基础的观测点将直径20mm、长度200mm的钢筋头<上部锉成半球状）埋设于混凝土中作为标志，如图3所示。
图3 井架基础观测点埋设<6）变形监测网的布设变形监测网由基准控制网、首级控制网和次级变形网组成，详见附图。
为了对基准点的稳定性作出正确评价，由4个基准点组成基准控制网，如图4。
首级控制网如图5所示，次级变形网如图6所示。
图4基准控制网图5 首级控制网图6 次级变形网在图4、5和6中，A、B、C、D为基准点，P1、P2为工作点，1、2、3、4、5、6、7、8为沉降监测点。
工广地表沉降监测网如图7所示。
图7工广地表沉降监测网2）精度与技术要求变形测量按不同的工程要求分为四个等级。
主要精度指标见表1。
表1 变形测量的等级划分及精度要求变形观测指标如下：<1）观测的闭合差不应超过±㎜<n为测站数）；<2）前后视距≤30m；<3）前后视距差≤1.0m；<4）前后视距累积差≤3.0m；<5）沉降监测点相对于后视点的高差容差≤1.0㎜；<6）水准仪的精度不低于S1级别。
本次任务采用精密几何水准测量法监测。
基准控制网和首级控制网进行二等水准测量，次级变形网进行二等水准测量。
为精确地反映出井架基础的沉降情况，要求测量误差应小于变形值的1/10~1/20，为此选用S1级精密水准仪和受环境及温差变化影响小的高精度因瓦水准标尺。
观测应在成像清晰、稳定的时间内进行，具体观测精度指标参见表2和表3。
表2水准测量观测的技术要求表3水准网的主要技术要求≤±0.6≤±4≤±1.40≤±12注：①表中“前、后视距累计差”是指从测段起点开始至该站的前、后视距累积差。
②为测站数；L为水准路线测段的长度，以㎞为单位。
其中，二等水准测量中，检测间歇点的高差之差≤1.0㎜，上下丝读数平均值与中丝读数之差≤3.0㎜。
3）施测方案首先，仪器、设备的操作方法与观测程序要熟练、正确。
在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，所用仪器、设备连续使用，6个月后应重新进行检校，并定期到计量单位予以鉴定。
在观测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致。
观测过程中要遵守“五定”原则。
所谓“五定”，即通常所说的沉降监测依据的水准基准点、工作点和沉降监测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件要基本一定；观测路线、镜位、程序和方法要固定。
以上措施可保证在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测的结果与首次观测的结果具有可比性，使所观测的沉降量更真实。
在具体观测中还要注意把一测段水准路线的观测站数安排为偶数。
每个测段都要往、返观测，而且往测与返测要在不同的气象条件下<例如上午和下午）进行，为了正确地分析变形原因，观测时还应记录荷载变化和气象情况。
4）观测时间与周期定于2018年6月上旬始测。
次级变形网一个月复测一次，共计18次，要求反映出1mm的沉降量。
当基础附近地面荷重突然增加，周围大量积水及暴雨后，要加密观测。
首级控制网每半年进行一次复测，检查有无变动，以确保工作点的稳定。
5）具体实施步骤<1）根据设计方案在设计好的位置埋设基准点、工作点和沉降监测点，待稳固后进行首次观测。
首次观测的沉降监测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时每个沉降监测点首次高程应同期观测两次，确认无粗差后取其平均值。
<2）基于初步设计的首级控制网，在实地选择由测站数最少的观测环路组成的水准网，选择稳定性相对较好的工作点，建立固定的观测路线，进行严密平差，计算出当次测量时首级控制网内各工作点的高程。
<3）在沉降监测点的测量过程中，以各工作点为基础，采用环形闭合方法或往返闭合方法进行检查，闭合差根据此次观测要求来确定。
为了提高精度，观测时尽量少转站。
<4）按近代平差数学模型和经典平差数学模型对次级网进行数据处理，绘制沉降等值线图。
2工作进度各项工作的分工情况及进度表通过两年18个周期的观测，对数据的处理与分析，掌握许疃煤矿主副井井架基础和工广地表的沉降规律，预测主副井井架基础和工广地表的沉降趋势。
