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中煤新集能源股份有限公司新集二矿中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室中国矿业大学资源与地球科学学院
随着开采深度的不断增加,新集二矿1煤组开采活动引起上覆厚层坚硬砂岩岩层的断裂变形现象可能威胁矿井的安全生产。为研究新集二矿煤层深部开采条件下的“上三带”发育规律以及突水危险性,以新集二矿2401采区为研究对象,对新集二矿构造地质条件、水文地质条件进行了详细剖析,确定了1煤组煤层顶板含水层的充水条件;利用经验公式和数值模拟手段预测了2401采区1上煤层回采过程中导水裂隙带发育高度;在此基础上分析了回采后煤层顶板突水危险性,结果表明新集二矿上覆推覆体含水层对2401采区的开采基本不产生影响,影响采区开采的主要充水水源为1煤组顶板砂岩水及1煤组底板太原组灰岩裂隙水,对采后涌水量进行了准确预测;含水层富水性受断层及裂隙发育影响,需利用瞬变电磁物探手段对顶板砂岩富水性进行探查,圈定顶板砂岩富水区并对底板灰岩进行超前探测,查明底板灰岩构造及水文地质特征。通过研究认为数值模拟方法对研究导水裂隙带发育高度和矿井突水预测有一定理论参考价值,也可对煤矿安全生产提供较高的参考价值。
导水裂隙带数值模拟顶板水害FLAC3D新集二矿
0引言
1地质概况
1.1构造
1.1.1矿区构造
1.1.2采区构造
1.2煤层
1.3水文地质
1.3.1 1煤组上覆含、隔水层
(1)新生界松散含、隔水层(组)
(2)推覆体片麻岩裂隙承压含水层
(3)推覆体寒武系灰岩岩溶裂隙承压含水层
(4)推覆体夹片裂隙含水层
(5)1煤组顶板砂岩裂隙含水层
1.3.2煤组下覆含、隔水层
(1)1煤底板太原组灰岩岩溶裂隙含水层(组)
(2)奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层(组)
2采区顶板导水裂隙带发育高度计算
2.1经验公式计算
2.2数值模拟
2.2.1数值模拟模型的建立
2.2.2数值模拟计算结果分析
3采区涌水特征及突水危险性分析
3.1采区充水条件及危险性分析
(1)1煤组顶板砂岩裂隙含水层水
(2)1煤组底板太原组灰岩岩溶裂隙含水层水
(3)奥陶系灰岩岩溶裂隙水
(4)采空区水
(5)采动离层或局部裂隙水
(6)地表水体
3.2采区涌水量预测
3.2.1 1煤组顶板砂岩涌水量预计
3.2.2 1煤组底板灰岩涌水量预计
4结论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会