软弱风化薄基岩赋存特征及其采动覆岩破坏规律
2021-05-07宋立兵魏宏涛聂宇旭
科学技术与工程 2021年5期
关键词:模型
宋立兵, 李 果, 魏宏涛, 聂宇旭
(1.神东煤炭集团公司技术研究院, 神木 719315; 2.中国矿业大学资源与地球科学学院, 徐州 221116)
在薄基岩及上部存在富含水层条件下开采,由于基岩易被导水裂缝带贯通,导致工作面突水、涌砂;另外,在基岩厚度很小的情况下,支架的附加荷载因上覆松散层随薄基岩垮落而增大,易导致压架事故发生。因此,研究薄基岩矿区基岩赋存特征、采动影响下薄基岩的变形破断及其运动规律以及在运动过程中与松散层间的相互耦合作用关系,对实现软弱风化薄基岩下的煤层安全开采,防止突水地质灾害,具有重要的意义。
薄基岩区采煤,主要水害来自风化带基岩水及上覆松散含水层的水。关于水体下采煤,不乏许多成功实例,一些矿区采用以隔离为主的措施,尝试建立帷幕改造以及对主要补给水源的水力通道进行阻断[1],局部疏干为辅;对采煤工艺进行改进,减小导水裂缝带高度[2-3];对松散层底部保护层完整度,有无隔水层和隔水黏土层的厚薄情况进行分析研究[4-6],研究方法包括物理模型和数值模拟等用于分析覆岩破坏[7-10];物探方法及其主要应用也被用于矿山安全生产[11-12]。
现重点对研究区水体类型特征、岩层赋存条件及上覆岩层的水文地质条件、地层结构分析,并根据地质采矿条件利用相似材料模型试验、数值模拟预测移动破坏规律,分析覆岩垮落带、导水裂缝带的高度、空间形态,并对煤层安全开采进行评价,提出相应的防治水措施。……
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