旧采残煤区积水形成机制及处置技术研究

发布时间：2024-04-19 22:50

　　上世纪八十年代,大量小煤窑采用房柱式开采方法,回采率仅10%～30%,浪费资源严重,解决当前煤炭资源紧缺的有效方法就是对剩余煤炭资源进行复采。但由于旧采残煤区水文地质条件复杂、积水形成机制尚不清楚,给煤矿的安全生产带来极大的威胁。 本文采用水文地质、矿山压力及数值模拟等理论和方法,系统研究了旧采残煤区积水的形成机制及处置技术。 通过系统分析矿井充水水源、充水通道、聚水空间,研究了老空水的形成机制。研究表明：老空水充水水源主要有大气降水、地表水、松散层含水层水、煤层顶底板砂岩裂隙水和灰岩水等；老空水充水通道主要有顶板垮落形成的导水裂隙带、底板破坏形成的导水裂隙带、断层、陷落柱、封闭不良钻孔等。大多数矿井由2-3种充水源和充水通道组成。老空水位于采空区底板相对标高较低处；老空水主要分布在冒落带内,少部分分布在裂隙带内。老空水的形成是渗流—应力—围岩三者的耦合作用过程,采空区积水是一个动态过程。在不同的地质及水文地质条件下,老空水的形成机制具有多样性。 研究了残煤开采隔离煤柱的留设和封堵技术,在实际生产中要采用隔堵相结合的方法。 最后研究了老空水的预测预报和探放水方法。通过对现场资料分析法、...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题的目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 采动岩体导水裂隙研究
        1.2.2 模拟研究
        1.2.3 现场观测
        1.2.4 老空水的预测预报
    1.3 本文的主要研究内容
    1.4 研究方法和技术路线
第二章 矿井地质与水文地质概况
    2.1 井田自然概况
    2.2 矿井地质
        2.2.1 区域地质条件
        2.2.2 矿井地质条件
    2.3 井田水文地质条件
    2.4 充水性因素分析
第三章 采空区积水的形成机制及水量预测
    3.1 充水源的分析
        3.1.1 大气降水
        3.1.2 地表水
        3.1.3 松散层含水层水
        3.1.4 煤层顶板砂岩裂隙水与灰岩水
    3.2 充水通道分析
        3.2.1 顶板垮落形成的冒落带、裂隙带
        3.2.2 底板破坏形成的导水裂隙带
        3.2.3 陷落柱
        3.2.4 断层
        3.2.5 封闭不良钻孔
    3.3 聚水空间分析
        3.3.1 采空区覆岩结构分析
        3.3.2 采空区积水空间的分析
        3.3.3 影响采空区积水的主要因素
        3.3.4 采空区积水量的分析
    3.4 采空区积水的形成机制
        3.4.1 充水水源分析
        3.4.2 充水通道分析
        3.4.3 聚水空间分析
    3.5 旧采残煤区水流运动规律研究
        3.5.1 裂隙岩体的渗流特征
        3.5.2 地下水渗流场对裂隙岩体影响研究
    3.6 南岔煤矿旧采残煤区积水情况
        3.6.1 旧采残煤区开采现状
        3.6.2 数值模拟分析
        3.6.3 采空区积水的分析
第四章 残煤开采隔离煤柱留设及封堵建筑物
    4.1 隔离煤柱的留设
    4.2 截流注浆防治水害技术
        4.2.1 封堵导水通道
        4.2.2 改造含水层为隔水层
        4.2.3 提高隔水层的阻水性
        4.2.4 建造地下防渗帷幕墙
        4.2.5 井下巷道淋水的封堵
第五章 老空水防治技术研究
    5.1 老空水预测预报的方法
        5.1.1 现场资料分析法
        5.1.2 钻探法
        5.1.3 物探法
        5.1.4 分析计算法
    5.2 老空水的探放技术
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文



本文编号：3958495