论文部分内容阅读
榆阳矿区地处毛乌素沙漠南缘,水资源贫乏,且该区域煤层埋深较浅,煤炭资源的大规模开发势必破坏覆岩含水层及地表水系,从而严重威胁当地脆弱的生态环境,因此实现该区域的保水开采已迫在眉睫。针对此现象,论文对榆阳矿区薛庙滩煤矿覆岩导水裂缝带发育机理展开分析研究。 论文以榆阳矿区薛庙滩煤矿为研究对象,通过对薛庙滩煤矿整合区首采工作面的水文地质条件及煤层赋存状态分析,给出影响覆岩导水裂缝带发育高度的主要因素为覆岩结构、采高和开采尺寸;结合覆岩连续变形带的特征,利用两段椭圆曲线拟合覆岩下沉曲线的内外边缘,简化了覆岩层向拉伸变形量的计算方法;以基载比 JZ和基采比 JC为关键参数预判主关键层在“三带”中的位置,并对隔水土层稳定性进行分析,给出不同工况条件下覆岩导水裂缝带发育高度的判别流程;运用物理相似模拟、FLAC3D数值模拟及理论分析,对整合区首采工作面覆岩导水裂缝带发育特征及高度进行研究,确定了薛庙滩煤矿覆岩导水裂缝带发育高度为167.21m(即:煤层埋深);同时以关键层对覆岩导水裂缝带发育高度的抑制作用为基础,结合采高和开采尺寸对关键层破断的影响,给出了覆岩导水裂缝带的发育机理。 研究成果可为榆阳矿区及相近地质条件下的矿区进行保水开采提供科学依据,对矿区合理开发利用、生态环境及水资源保护具有重要的理论研究意义。