【摘 要】
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随着矿井煤层开采深度逐年增加,煤层底板灰岩水害问题越发严重,严重威胁矿井安全。开展深部煤层底板灰岩水害的防治技术与策略研究,对于保证矿井煤层安全高效回采、提高经济效益具有重要意义。论文以淮南矿区顾北矿南一1煤采区13121 上工作面为研究对象,在收集、整理和分析矿井地质、矿井水文地质资料的基础上,综合运用多种物探手段、钻探、放水试验等,对南一采区井上下的水文地质条件进行探查,并综合考虑水害治理效果
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随着矿井煤层开采深度逐年增加,煤层底板灰岩水害问题越发严重,严重威胁矿井安全。开展深部煤层底板灰岩水害的防治技术与策略研究,对于保证矿井煤层安全高效回采、提高经济效益具有重要意义。论文以淮南矿区顾北矿南一1煤采区13121 上工作面为研究对象,在收集、整理和分析矿井地质、矿井水文地质资料的基础上,综合运用多种物探手段、钻探、放水试验等,对南一采区井上下的水文地质条件进行探查,并综合考虑水害治理效果、治理成本以及对矿区生态环境的影响,确定了顾北矿南一1煤采区1煤底板灰岩水害的防治方案。研究采区地面区域探查治理技术,重点探查治理垂向导水构造,运用地面定向近水平顺层分支钻孔群技术,最大限度揭露预治理区域内可能的导水构造及灰岩含水层;通过注浆拦截下部奥灰水对上部太灰含水层的补给通道,消除奥灰水对A组煤开采水害威胁;最后提出工作面回采期间底板灰岩水害防治安全技术与措施。本研究为矿井乃至整个淮南矿区1煤的安全回采提供科学依据,也为其他矿井类似的底板灰岩承压水害治理提供了技术参考。研究结果表明:1)探明了南一采区的灰岩富水性,圈定了 1煤底板灰岩的富水异常区;未发现有疑似陷落柱发育;在查明井下灰岩水文地质条件的基础上,综合考虑水害治理效果、治理成本以及对矿区生态环境的影响,确定了采用地面区域探查治理方案对顾北矿南一1煤采区1煤底板灰岩水害进行防治。2)综合分析验证钻孔水温、水质、水压及水量变化情况,结果表明本次13121工作面底板灰岩水害地面区域探查治理取得了较好的治理效果,未发现工作面底板发育垂向导水通道,注浆阻隔了浅部灰岩水和深部奥灰水的垂向水力联系。3)对13121上工作面的回采安全限压值、突水系数以及工作面灰岩涌水量进行计算,结果表明13121 上工作面安全开采限压值为0.986MPa,工作面范围内突水系数为0.038MPa/m,工作面灰岩正常涌水量、最大涌水量分别为12m3/h、54m3/h。基于此,从做好水情水害预测预报工作、完善工作面回采期间观测方案、完善工作面排水系统、完善避灾路线等方面提出了具体的防治安全技术措施。图[15]表[20]参[153]
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