针对龙固煤矿21煤开采受奥陶系岩溶含水层威胁的问题,系统分析研究了奥陶系顶部碳酸盐岩的岩性、裂隙发育程度、充填程度、孔隙结构、钻孔涌水量等特性。研究结果表明:1矿区奥陶系顶部存在约60m厚的相对隔水层,由裂隙发育且充填率较高的八陡组石灰岩和部分裂隙不发育的阁庄组白云岩构成;2奥陶系顶部八陡组相对隔水层裂隙率为2%~9%,阁庄组相对隔水层裂隙率为2%~3%,相对隔水层残留裂隙较少且消压阻水作用明显;3奥陶系顶部碳酸盐岩孔隙直径绝大多数小于30μm,孔隙连通性差,有效孔喉比例小,天然条件下渗流能力较差;4出水钻孔均位于断层或者岩层裂隙发育等区域,断层、岩层破碎等导水通道是相对隔水层破坏的主要区域,也是21煤开采重点探测防治部位;5龙固煤矿奥陶系顶部存在60m厚的相对隔水层,可以为21煤安全开采提供一定的保障。

国家自然科学基金项目(50974115)；高等学校学科创新引智计划项目(B07028)；江苏省研究生培养创新工程项目(CXZZ13_0934)；