【摘 要】
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我国煤矿在近松散层下煤层开采时,因煤层覆岩破坏形成的导水裂隙带,可能致使松散层水通过导水裂隙带溃入井下发生矿井水害,为了确保煤矿的安全生产,通常留设巨厚的煤岩柱。但留设煤岩柱又会造成大量的煤炭资源积压,降低矿井资源回采率。本文通过信湖煤矿地质与水文地质资料的收集与整理,对八一采区811与814工作面以浅区块松散层的“三隔”和“四含”特征、8煤层覆岩岩性及其组合特征、8煤层厚度等分析,利用数值模拟与
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我国煤矿在近松散层下煤层开采时,因煤层覆岩破坏形成的导水裂隙带,可能致使松散层水通过导水裂隙带溃入井下发生矿井水害,为了确保煤矿的安全生产,通常留设巨厚的煤岩柱。但留设煤岩柱又会造成大量的煤炭资源积压,降低矿井资源回采率。本文通过信湖煤矿地质与水文地质资料的收集与整理,对八一采区811与814工作面以浅区块松散层的“三隔”和“四含”特征、8煤层覆岩岩性及其组合特征、8煤层厚度等分析,利用数值模拟与“三下”规程研究了煤层覆岩的破坏特征,根据允许采动等级计算了留设煤岩柱的高度,并进行了安全煤岩柱的可行性评价,主要研究成果如下:（1）研究区第三隔水层底板深度464.7～481.8m,平均深度为474.58m,厚度192.8～235.55m,平均厚度为216.23m,隔水性好,阻隔了一、二、三含水层水与“四含”水和煤系砂岩水的水力联系。第四含水层组底板埋深468.3～496.65m,平均深度481.12m,厚度0～21.3m,平均厚度5.43m,岩性表现差异大,厚度变化大,且大部分地段出现缺失,沉积厚度总体较薄,从东向西逐渐变厚,根据抽水试验成果,单位涌水量 0.00723858～0.06097 L/（s·m）,渗透系 0.067447～1.82308m/d,富水性弱。（2）81煤层厚度0.85～3.88m,平均厚度2.55m,顶板类型为直接顶型、直接顶+老顶型、老顶直覆型;82煤层厚度1.41～2.84m,平均厚度2.32m,顶板类型为老顶+直接顶型、直接顶型。研究区内81、82煤层间距3.17～3.86m,平均间距1.86m,岩性主要为泥岩,2013-1、2014-11煤层间存在岩浆岩。（3）基岩风化带底板深度为490.75～535.70m,平均514.70m;厚度为10.81～50.08m,平均27.30m,风化带岩石由于受风化作用及地下水作用影响,裂隙发育,产生溶蚀或泥化,具有较强隔水能力。8煤层覆岩覆岩厚度77.91～368.5m,平均厚度252.84m,砂泥比0.31～2.19平均0.83,根据煤层上覆岩层力学测试,覆岩类型为中硬类型岩石。（4）利用“三下”规程计算81煤层垮落带高度为12.62m,82煤层垮落带高度为10.98m,81煤层导水裂隙带高度为45.16m,放顶煤82煤层导水裂隙带高度为50.48m,利用FLAC3D数值模拟得出8煤层合并开采的垮落带高度10～11m,导水裂隙带高度51～55m。根据四含富水性及沉积特征确定8煤层的采动等级为Ⅰ级、保护层厚度为煤层累计采厚4倍,计算得防水煤岩柱高度高度为:74.22m,综合考虑,防水煤岩柱垂高75m。图[33]表[25]参[76]
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