岱河礦6煤層底板灰?guī)r水富水性評價及防治對策研究.pdf

1、岱河煤礦6煤層受巖漿巖侵蝕嚴(yán)重且大部分地區(qū)煤層較薄，造成6煤層大面積不可采，目前，僅Ⅲ61采區(qū)內(nèi)6煤層具有開采價值，故本文重點(diǎn)對該采區(qū)進(jìn)行研究。
　　本文針對采區(qū)內(nèi)6煤層水文地質(zhì)特征進(jìn)行了多方面研究并提出防治水措施。首先分析了該礦井及Ⅲ61采區(qū)底板灰?guī)r的地質(zhì)及水文地質(zhì)特征，結(jié)果得出:該礦與淮北雙龍礦業(yè)公司、朔里礦、以及石臺礦同屬一個向斜儲水構(gòu)造，地下水同屬一個相對封閉的水文地質(zhì)單元，富水性較弱并且采區(qū)內(nèi)不具備形成較大陷落柱的地質(zhì)條

2、件。通過收集、整理礦區(qū)地下各含水層的水質(zhì)分析資料，采集主要含水層水樣且測定其常規(guī)水化學(xué)指標(biāo)及特征離子和特征成分，并在此基礎(chǔ)上利用水化學(xué)軟件對主要含水層進(jìn)行水化學(xué)分析，最終建立礦井涌水水源判別模式。其次運(yùn)用了FLAC3D有限元數(shù)值模擬、灰色BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及理論公式計算預(yù)測了采動影響下煤層底板破壞深度，三種方法預(yù)測結(jié)果相近，為安全起見，選取最大值15.21m為底板破壞深度。運(yùn)用分形幾何學(xué)研究隔水底板巖體結(jié)構(gòu)類型，對Ⅲ61采區(qū)6煤層隔水底板進(jìn)

3、行完整性分析及巖層組合分析，結(jié)合隔水底板厚度、巖性情況，得出該研究區(qū)隔水性能良好。運(yùn)用FLAC模擬軟件和流固耦合理論建立了底板采動邊界斷層和底板下伏小斷層采動模型，比較系統(tǒng)的模擬出了斷層采動活化以及斷層活化以后與灰?guī)r含水層導(dǎo)通造成采場突水的全過程。通過底板突水系數(shù)理論、灰色模糊綜合評價二種方法分析得出Ⅲ61采區(qū)6煤層底板灰?guī)r突水的可能性較大，處于承壓水上“超限開采”狀態(tài)，在回采6煤層時應(yīng)加強(qiáng)底板防治水工作。最后運(yùn)用地下水動力學(xué)公式計算得