巨厚松散层下煤层开采的抗渗透性破坏和煤柱安全性研究*
——以口孜东矿为例
2021-09-19董东林胡志强张陇强张百伟
工程地质学报 2021年4期
关键词:模型
丁 甲 董东林 胡志强 张陇强 张百伟
(中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院, 北京 100083, 中国)
0 引 言
淮南位于安徽的中北部,该地区丰富的煤炭资源使其成为了华东地区乃至全国的能源供给保障。在长期的开采过程中,深部的煤炭资源逐渐枯竭,对该地区的煤炭开采提出了新的挑战——从深部逐渐转移至浅部。淮南煤田浅部煤层大多覆盖于巨厚松散层之下,因此位于巨厚松散层底部的高承压含水层成为了造成矿井水害的主要充水水源之一,根据以往的记录,靠近松散层底部开采引起的突水事故也时有发生。处于巨厚松散层之下且基岩薄弱是淮南地区煤层浅部开采时面临的现实条件,开采过程中上覆岩层原有应力平衡遭到破坏,在一系列不平衡应力的作用下发生变形破坏,重新平衡后的破碎岩体构成了导水裂隙带,若波及或沟通了松散层底部的承压含水层,矿井生产将面临突水或溃砂隐患的威胁(仝腾, 2019)。
口孜东矿位于阜东矿区东南,行政区划隶属于安徽省阜阳市管辖。口孜东煤矿新生界松散层厚度大,平均厚度591.60m,自上而下分为3个含水层4个隔水层。三隔厚度大,分布连续且稳定与底部“红层”可作为复合隔水层。基岩风氧带以泥质岩类为主,风化裂隙多充填泥质,隔水性好。开采工作面主要采取综放开采工艺,矿区伏在巨厚含水体松散层之下,并且该矿区松散层底部的含水层水体具有土层结构不一、孔隙水压高并且其中交替含有相当数量低渗透性的薄夹层等特点(魏继莲, 2006)。……
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