煤層群覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算及在地下水庫(kù)的應(yīng)用.pdf

1、地下煤炭開(kāi)采引起上覆巖層的運(yùn)動(dòng)、破斷，能使位于開(kāi)采范圍內(nèi)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(jié)合西部地區(qū)煤炭資源的開(kāi)采必須要保護(hù)好水資源這一前提，研究近距離煤層群覆巖導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育高度，對(duì)于實(shí)現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)、保水采煤及生態(tài)環(huán)境保護(hù)，都具有十分重要的理論意義與實(shí)際價(jià)值。
　　本文以東勝煤田為研究對(duì)象，以覆巖關(guān)鍵層理論為理論基礎(chǔ)，對(duì)導(dǎo)水裂隙帶高度的發(fā)育進(jìn)行了研究。在這些理論研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)

2、查資料，以斷裂力學(xué)和彈塑性力學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)、以關(guān)鍵層理論為指導(dǎo)，綜合考慮覆巖巖性、煤層采厚、開(kāi)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(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》中采動(dòng)巖層的破斷條件和導(dǎo)水裂隙帶高度的判斷方法，確定了近距離煤層群開(kāi)采下導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算的新方法。通過(guò)相似材料模擬對(duì)比實(shí)驗(yàn)和UDEC數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)近距離煤層群開(kāi)采下導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算的新方法進(jìn)行了驗(yàn)證，經(jīng)實(shí)例檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該方法預(yù)計(jì)得出的結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)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(guò)UDEC模擬建立了以李家壕煤礦31108和31109工作面的簡(jiǎn)化模型，揭示了煤層采高、層間距、覆巖關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵因素對(duì)煤層群開(kāi)采覆巖導(dǎo)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(kāi)采引起的覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度越大。最后，把這一成果應(yīng)用于東勝礦區(qū)地下水庫(kù)中，并對(duì)該區(qū)地下水庫(kù)的選址、地下水庫(kù)建設(shè)適用條件評(píng)估及地下水庫(kù)與鄰近工作面間煤柱臨界尺寸的確定進(jìn)行了初步研究，為礦區(qū)煤炭資