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厚松散層軟弱覆巖下綜放開采導水裂隙帶發育高度

楊達明; 郭文兵; 趙高博; 譚毅; 楊偉強 河南理工大學能源科學與工程學院; 河南焦作454000; 煤炭安全生產河南省協同創新中心; 河南焦作454000
  • 水體下采煤
  • 保水開采
  • 導水裂隙帶
  • 鉆孔漏失量
  • 鉆孔電視

摘要:導水裂隙帶高度是實施保水采煤技術措施的一個重要參數,為獲取厚松散層軟弱覆巖下綜放開采工作面導水裂隙帶高度,以某礦11915工作面為例,綜合運用井下鉆孔注水漏失量觀測、鉆孔電視和數值模擬3種技術手段,對采空區上覆巖層導水裂隙帶高度進行了探測。通過對井下施工的3個鉆孔進行注水漏失量觀測確定了開采前后的鉆孔漏失量變化規律,結合鉆孔電視觀測的孔壁裂隙特征最終確定了導水裂隙帶高度,并采用數值模擬分析了導水裂隙帶發育規律。結果表明:厚煤層(6.65 m),軟弱覆巖、厚松散層(102 m)條件下綜放開采的導水裂隙帶高度為45.7~46.7 m,垮落帶高度為16.1 m;裂采比為6.87~7.02,垮采比為2.42;數值模擬得到的導水裂隙帶發育高度與現場實測結果一致,導水裂隙帶發育經歷發育、緩增、突增及穩定4個階段,覆巖裂隙帶以離層的形式向上發育,以鉸接形式存在。鉆孔電視能直接清晰的獲取覆巖裂隙發育特征,是鉆孔法探測導水裂隙帶高度的最佳方法;井下鉆孔漏失量法用于導水裂隙帶高度觀測是可靠的,但需要觀測設備需要滿足一定的封孔壓力,封孔膠囊具有足夠長度,并且需要改善膠囊與孔壁之間的接觸狀態。總體來講,鉆孔法觀測導水裂隙帶高度是目前最可靠的方法,但施工量大,成本較高;目前物探法應提高對覆巖完整性變化的探測敏感度,并多配合鉆孔法的使用進行結果對照分析,獲得物探結果最佳解釋方法后再進行推廣應用,降低導水裂隙帶高度的探測成本。

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