新集二矿下组煤底板石灰岩层隔水性及应用研究
本文选题:下组煤 + 石灰岩 ; 参考:《采矿与安全工程学报》2015年03期
【摘要】:石灰岩层往往成为煤矿开采防水害的主要对象,且淮南老矿区也发生了多次底板灰岩层突水,为解决新区水压高、传统隔水层薄的问题,提出改造或直接利用底板石灰岩层相对隔水性实现带压安全开采的构想,选择地处煤田中西部南缘的新集二矿为现场,综合运用岩石成分、水化学成分、岩石力学指标测试和微孔隙结构、渗透性实验等室内实验和水文地质钻探、物探、现场试验等手段进行研究。结果表明:1)四周为断层所切割,顶部为第四系和推覆体变质岩覆盖,500m埋深为界原地应力由浅部的张应力转变为压应力状态,深部岩层裂隙开启性差;2)水化学类型为Cl-Na型,矿化度大于1.5 g/L,岩层空隙处于沉淀充填状态;3)下组煤底板灰岩渗透性和富水性很差,可以看作相对隔水层,井下钻孔证实出水钻孔多靠近大型断裂,且出水量小而衰减快。首采面安全开采和第2个面的安全掘进证明下组煤底板灰岩为相对隔水层或稍加改造可以作为隔水关键层的结论是正确的。
[Abstract]:The limestone layer is often the main object of waterproofing in coal mining, and the water inrush from the bottom of the floor has also occurred in the old mining area in Huainan. In order to solve the problem of high water pressure in the new area and the traditional aquifers, it is proposed that the reconstruction or direct use of the relative water isolation of the floor lime rock to realize the full mining with pressure and pressure, which is chosen to be located in the southern edge of the middle west of the coalfield. The Xinji No. two mine is on the spot, and the rock composition, water chemical composition, rock mechanics index test and micropore structure, permeability experiment and other indoor experiments, hydrogeological drilling, geophysical exploration and field test are studied. The results show that 1) around the fault cut cutting, the top is the Quaternary and nappe metamorphic rock cover, 500m buried depth. The stress of the boundary is changed from the shallow Zhang Yingli to the pressure stress state, and the fracture opening of the deep rock is poor; 2) the hydrochemistry type is Cl-Na type, the mineralization degree is more than 1.5 g/L, the pore space is in the sedimentation filling state; 3) the permeability and water rich of the coal bottom limestone in the lower group is very poor, and it can be regarded as the relative aquifer and the hole drilling confirms that the drill hole depends mostly on the drilling hole. Near large faults with small water discharge and fast attenuation. The safety mining of the first face and the safety of the second surfaces have proved that the conclusion that the coal floor limestone is a relative aquifer or a slight modification can be the key layer of water separation.
【作者单位】: 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB227900) 国家自然科学基金项目(50974115,50974107)
【分类号】:TD745
【参考文献】
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【共引文献】
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,本文编号:1836697
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