峰峰煤田萬(wàn)年礦帶壓開(kāi)采研究.pdf

1、我國(guó)煤礦受奧陶系灰?guī)r高承壓水的危害嚴(yán)重,僅華北地區(qū)就有40％的煤炭資源受其危害不能正常開(kāi)采。為了既安全開(kāi)采煤炭資源,又保護(hù)巖溶水資源,開(kāi)展帶壓開(kāi)采的研究具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
　　結(jié)合萬(wàn)年礦水文地質(zhì)條件,本文主要開(kāi)展了以下工作:
　　(1)運(yùn)用水文地球化學(xué)方法分析了含水層中主要離子的化學(xué)組分背景值,根據(jù)水化學(xué)背景值,對(duì)萬(wàn)年礦-240m水平北副巷突水水源進(jìn)行了分析。
　　(2)運(yùn)用斷裂力學(xué)及彈塑性力學(xué)理論建立了底板力

2、學(xué)模型,推導(dǎo)了采動(dòng)下底板最大破壞深度及突水極限壓力公式。萬(wàn)年礦底板最大破壞深度為2.2～20.2m,底板突水極限壓力正常開(kāi)采時(shí)為0.95～53.1MPa,遇斷層時(shí)為0.95～17.3MPa。
　　(3)提出了底板突水判別的新方法—極限突水系數(shù)法。實(shí)際計(jì)算表明:正常開(kāi)采2＃、4＃、6＃、7＃煤不會(huì)發(fā)生奧灰突水,8＃、9＃煤將發(fā)生奧灰突水;遇斷層時(shí),2＃煤全部、4＃煤及6＃煤淺部不會(huì)發(fā)生奧灰突水,4＃、6＃煤深部、7＃、8＃及9＃煤將

3、發(fā)生奧灰突水。
　　(4)根據(jù)萬(wàn)年礦140個(gè)鉆孔資料,分別采用突水系數(shù)法、“下三帶”理論法和極限突水系數(shù)法,對(duì)2＃、4＃、6＃、9＃煤底板突水進(jìn)行了預(yù)測(cè)與分區(qū),預(yù)測(cè)結(jié)果為:西南部為安全區(qū),中部為危險(xiǎn)區(qū),東北部為高危區(qū)。其中極限突水系數(shù)法考慮的因素多,預(yù)測(cè)結(jié)果更符合實(shí)際。
　　(5)針對(duì)萬(wàn)年礦受水威脅最嚴(yán)重的9＃煤,采用極限突水系數(shù)法確定了帶壓開(kāi)采臨界水壓值,通過(guò)水均衡原理計(jì)算,若適當(dāng)帶壓開(kāi)采可有效保護(hù)地下水資源量470.8萬(wàn)