煤层底板突水危险性分析：以唐山市钱家营矿12煤层底板为例

发布时间：2021-08-12 00:52

　　唐山市钱家营矿地处开平向斜南东翼,地质条件复杂,为探究钱家营矿12煤层底板突水危险性,基于矿井钻孔与水文地质资料,选取钱家营矿12煤层底板受奥灰水水压、隔水层厚度、有效脆性岩层厚度以及断层与褶皱分布作为影响钱家营矿12煤层底板突水的主控地质因素,运用层次分析法对各主控因素进行评价、构造判断矩阵、计算各主控因素所占权重、引入危险性评价模型并为所得数据选取合理的界限值,最终得到钱家营矿12煤层底板突水危险性评价分区图。研究表明:钱家营矿12煤层底板突水可能性较大,尤其是构造较为发育的东北地区,对比矿井水文地质资料,评价结果与实际拟合较好。本次研究为有效防治煤层底板水害提供了理论与技术支持。 

【文章来源】：中国矿业. 2020,29(07)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

开平煤田构造略图

钱家营矿属于开平煤田，煤系地层基底为奥陶系马家沟组石灰岩，上至下二叠统古冶组的A层铝土岩，总厚约500m，主要由厚层状砂岩、黏土岩、石灰岩及煤层组成，各系、统间多为整合或平行不整合接触。主要含煤岩地层为石炭系-二叠系，有少量出露，但大多被黄土覆盖，其中可采与局部可采煤层共7层，从上到下分别是：5煤层、7煤层、8煤层、9煤层、11煤层、12-1煤层和12-2煤层，且主要位于石炭系上统的赵各庄组与二叠系下统的大苗庄组[17]，本次研究的12煤层位于石炭系上统的赵各庄组，如图2所示。井田构造以褶曲为主，断裂为辅。井田内褶皱主要集中在东北和西南两个方向，依次发育南阳庄背斜、高各庄向斜、李新庄向斜，且大都呈北西向。井田内断层发育规模较大，且分布不均匀，多集中在褶皱较为发育的东北和西南方向；断层多以正断层为主，局部发育逆断层，其中正断层延伸方向以NW向为主，逆断层多以EW向为主，揭示其断层发育方向性较强的特点。可看出钱家营矿构造发育具有规模大且分布集中的特征，易造成井田部分地区岩石裂隙发育，从而增大煤层底板突水的危险性，所以选取断层、褶皱分布作为研究钱家营矿12煤层底板突水的主控地质因素之一。

钱家营矿12煤层底板至奥陶系马家沟组灰岩岩溶含水层之间隔水层厚度介于161.640～206.818m之间，跨越石炭系的唐山组、赵各庄组以及开平组3个组，平均厚度为192.178m，岩性主要由薄层灰岩、砂岩、泥岩组成，其中砂岩厚度最大、泥岩次之、灰岩厚度最小。虽然仅由隔水层厚度展布及变化可以看出矿井整体隔水层隔水性能较好，但是考虑到矿井构造较为发育、12煤层局部地区受奥灰水压较大、不同岩性组合而成的隔水层隔水性能不一等特点，可能会导致12煤层底板部分地区的隔水层隔水性能降低，从而引起12煤层底板突水。综合考虑，选取钱家营矿隔水层厚度和有效脆性岩层厚度作为本次研究12煤层底板突水的两个主控地质因素。图4 开滦矿区地表水系及地下水流动示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于主成分分析法的底板突水危险性评价[J]. 彭慧芳,魏久传,尹会永,高树林,吴树磊.  煤矿开采. 2012(06)
[2]钱家营井田煤5顶板水害防治经验与探讨[J]. 朱占虎,王革纯.  中国煤炭. 2008(02)
[3]煤层底板突水评价的新型实用方法Ⅲ——基于GIS的ANN型脆弱性指数法应用[J]. 武强,解淑寒,裴振江,马积福.  煤炭学报. 2007(12)



本文编号：3337239