龍東煤礦F孫斷層水文與工程地質(zhì)特征及其采動(dòng)效應(yīng)研究.pdf

1、本論文以龍東煤礦東二采區(qū)F孫斷層為研究對(duì)象,在收集礦井地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,利用鉆探技術(shù),對(duì)F孫斷層位置及其導(dǎo)、含水性進(jìn)行了探查,基于探查工程所取斷層帶及兩側(cè)巖體巖芯,開展了巖石單軸壓縮試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)及浸水試驗(yàn),獲得了斷層帶及兩側(cè)巖體的巖石物理力學(xué)參數(shù),對(duì)F孫斷層的工程地質(zhì)特征進(jìn)行了評(píng)價(jià)。根據(jù)地質(zhì)條件建立了研究區(qū)地質(zhì)模型,采用相似材料模擬和數(shù)值模擬方法,對(duì)近斷層帶巖體及煤層項(xiàng)底板采動(dòng)效應(yīng)進(jìn)行了模擬研究。基于斷層采動(dòng)效應(yīng)和公式計(jì)算,對(duì)F孫斷層

2、防水煤柱寬度進(jìn)行了合理確定,為東二采區(qū)工作面布置及水害防治提供了科學(xué)依據(jù)。取得的主要成果有:
　　1.通過對(duì)已有勘探資料的綜合分析,結(jié)合本次井下探查,進(jìn)一步確定了F孫斷層的位置及其基本特征。
　　2.基于抽水試驗(yàn)及井下探查,得出F孫斷層為含水性弱、導(dǎo)水性差的斷層;斷層帶巖石破碎,完整性較差,整體強(qiáng)度較低,斷層帶巖石遇水后,易產(chǎn)生塑性變形。
　　3.建立了含F(xiàn)孫斷層的相似材料模型,開展了煤層開采過程模擬試驗(yàn),分析了在煤柱

3、不斷縮小情況下斷層的采動(dòng)效應(yīng)特征,得出了煤層開采采動(dòng)超前影響范圍為30～50m。
　　4.利用FLAC3D軟件建立數(shù)值模型,開展了不同煤柱寬度下煤層開采的數(shù)值模擬,研究了不同煤柱寬度下的斷層采動(dòng)效應(yīng)特征,得出了煤層開采采動(dòng)超前影響范圍為30～40m。
　　5.考慮F孫斷層落差變化特點(diǎn),以勘探線剖面為計(jì)算對(duì)象,采用規(guī)范公式對(duì)F孫斷層不同位置的防水煤柱寬度進(jìn)行了計(jì)算,并結(jié)合斷層采動(dòng)效應(yīng)特征,綜合確定了相應(yīng)位置的斷層防水煤柱寬度。