峰峰煤田萬年礦帶壓開采研究.pdf

1、我國煤礦受奧陶系灰?guī)r高承壓水的危害嚴重,僅華北地區(qū)就有40％的煤炭資源受其危害不能正常開采。為了既安全開采煤炭資源,又保護巖溶水資源,開展帶壓開采的研究具有重要的理論與現(xiàn)實意義。
　　結(jié)合萬年礦水文地質(zhì)條件,本文主要開展了以下工作:
　　(1)運用水文地球化學方法分析了含水層中主要離子的化學組分背景值,根據(jù)水化學背景值,對萬年礦-240m水平北副巷突水水源進行了分析。
　　(2)運用斷裂力學及彈塑性力學理論建立了底板力

2、學模型,推導了采動下底板最大破壞深度及突水極限壓力公式。萬年礦底板最大破壞深度為2.2～20.2m,底板突水極限壓力正常開采時為0.95～53.1MPa,遇斷層時為0.95～17.3MPa。
　　(3)提出了底板突水判別的新方法—極限突水系數(shù)法。實際計算表明:正常開采2＃、4＃、6＃、7＃煤不會發(fā)生奧灰突水,8＃、9＃煤將發(fā)生奧灰突水;遇斷層時,2＃煤全部、4＃煤及6＃煤淺部不會發(fā)生奧灰突水,4＃、6＃煤深部、7＃、8＃及9＃煤將

3、發(fā)生奧灰突水。
　　(4)根據(jù)萬年礦140個鉆孔資料,分別采用突水系數(shù)法、“下三帶”理論法和極限突水系數(shù)法,對2＃、4＃、6＃、9＃煤底板突水進行了預測與分區(qū),預測結(jié)果為:西南部為安全區(qū),中部為危險區(qū),東北部為高危區(qū)。其中極限突水系數(shù)法考慮的因素多,預測結(jié)果更符合實際。
　　(5)針對萬年礦受水威脅最嚴重的9＃煤,采用極限突水系數(shù)法確定了帶壓開采臨界水壓值,通過水均衡原理計算,若適當帶壓開采可有效保護地下水資源量470.8萬