常村煤矿采空区储水可行性分析_中国煤炭行业知识服务平台

常村煤矿采空区储水可行性分析

作者

李庆飞宋思宇
单位

山西潞安集团司马煤业有限公司山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿
摘要

为保护常村煤矿区域的水资源，以常村煤矿N3-16工作面为研究对象，确定工作面覆岩结构类型为“沙-土-基”型，关键隔水层为红土层。引入了一种创新的水循环技术，该技术将采矿工作面后的空洞区域转变为地下水保持区，实现了地下水库的“引导—保存—利用”循环系统。建立采空区储水空间需求模型，计算出工作面采空区在采高范围内理想条件下储水量可达49万吨。设计了采空区密闭墙的结构与尺寸，得出密闭墙承受的安全水头值为18.4 m,进一步得到警戒水位线为14.7 m.计算得到采空区储水留设煤柱尺寸至少为15.5 m.结果表明，常村煤矿利用N3-16采空区进行储水是充分可行的，其安全性及承压能力能够满足储水复用的要求。
关键词

保水开采关键隔水层防水密闭墙采空区水库安全水头高度
文章目录

1 工程地质概况
2 关键隔水层工程地质性质研究
2.1 含水层、隔水层及覆岩空间结构
1) 第四系松散沉积含水岩系。
2) 碎屑岩类裂隙含水岩系。
3) 第四系隔水层。
4) 二叠系砂岩含水层层间隔水层。
5) 石炭系上统太原组底部隔水层。
2.2 基本物理力学及水理性质
3 “引导—保存—利用”水循环利用技术
4 地下水库建设
4.1 采空区储水空间设计
4.2 采空区密闭墙设置
1) 按防水密闭墙抗压条件计算安全水压：
2) 按防水密闭墙抗剪条件计算安全水压：
3) 按围岩抗剪条件计算安全水压：
4) 按防水密闭墙抗渗性验算。
5) 计算参数与结果。
4.3 储水区尺寸和警戒水位设计
1) 储水煤柱留设。
2) 储水区域的安全性。
5 结语