煤層群覆巖導水裂隙帶高度計算及在地下水庫的應用.pdf

1、地下煤炭開采引起上覆巖層的運動、破斷，能使位于開采范圍內的地表水、地下水潰入井下，給生態(tài)環(huán)境脆弱的西部地區(qū)造成極大的危害。結合西部地區(qū)煤炭資源的開采必須要保護好水資源這一前提，研究近距離煤層群覆巖導水裂隙帶的發(fā)育高度，對于實現礦井的安全生產、保水采煤及生態(tài)環(huán)境保護，都具有十分重要的理論意義與實際價值。
　　本文以東勝煤田為研究對象，以覆巖關鍵層理論為理論基礎，對導水裂隙帶高度的發(fā)育進行了研究。在這些理論研究成果的基礎上，結合現場調

2、查資料，以斷裂力學和彈塑性力學知識為基礎、以關鍵層理論為指導，綜合考慮覆巖巖性、煤層采厚、開采尺寸、冒落巖石的碎脹性等因素，研究了《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》中采動巖層的破斷條件和導水裂隙帶高度的判斷方法，確定了近距離煤層群開采下導水裂隙帶高度計算的新方法。通過相似材料模擬對比實驗和UDEC數值模擬實驗對近距離煤層群開采下導水裂隙帶高度計算的新方法進行了驗證，經實例檢驗發(fā)現該方法預計得出的結果與現場實測基本吻合

3、，誤差較小，證明了該方法的正確性及適用性。
　　通過UDEC模擬建立了以李家壕煤礦31108和31109工作面的簡化模型，揭示了煤層采高、層間距、覆巖關鍵層結構等關鍵因素對煤層群開采覆巖導水裂隙發(fā)育的影響規(guī)律。采高越大、煤層間距越小，煤層群開采引起的覆巖導水裂隙帶高度越大。最后，把這一成果應用于東勝礦區(qū)地下水庫中，并對該區(qū)地下水庫的選址、地下水庫建設適用條件評估及地下水庫與鄰近工作面間煤柱臨界尺寸的確定進行了初步研究，為礦區(qū)煤炭資