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芦二煤矿上方分布有宽2540m,水深0.31.5m,流量为0.38115.428 m3/s的汝溪河,采用留设河流煤柱的措施加以保护,压煤50余万t,经济技术合理性受到质疑。因此,开展汝溪河下的煤炭资源安全开采可行性研究,对于河下压煤的安全可靠开采是非常必要的。本文在查阅国内外河流及水体下安全开采前沿技术的基础上,以芦二井汝溪河下3煤层安全开采为研究对象,结合汝溪河周边钻孔揭露资料,系统地分析了芦二井煤层开采方法工艺、汝溪河下开采面水文地质情况、顶板覆岩的坚硬程度以及主采煤层覆岩结构特征。且在井下采取了3煤层顶板岩样进行了岩石力学与水理性质测试,构建了汝溪河下开采工程地质模型,采用FLAC3D模拟了河下开采覆岩破坏移动演化规律,进行了河下开采技术方案的比选,获得如下成果:(1)河下主采3煤层上覆有汝溪河、第四系松散含水层、白垩系含水层、测水组含水层、石礅子泥灰岩含水层,各含水层之间的水力联系较差,有利于河下煤层安全开采;(2)汝溪河下主采煤层1.794.29m,平均煤厚与倾角分别为2.06m,倾角250,进行炮采工艺回采,全部垮落法管理顶板。现设计河下开采上限标高+70m,留设的最小煤岩柱高度为101.9m;(3)河下煤层顶板主要由泥岩、灰岩、粉砂岩等组成,抗压强度为32.6150.67MPa,属于中硬覆岩类型,水理实验表明具有较好的隔水性与抗裂性;(4)采用FLAC3D数值模拟软件对芦二矿13-14勘探线3煤层进行不同开挖采宽与不同开挖进度的情况下模拟研究采动的围岩垂直应力、剪应力和位移的演化规律;(5)利用“三下”采煤规范,河床下按最大采高4.0m,坚硬覆岩类型计算防水安全煤岩柱为95.72m,小于设计留设的最小煤岩柱101.9m,符合规范要求;(6)制定了采用上行式开采方式、防止煤层覆岩均衡破坏高度上扩等河下防治突水溃砂的调控技术措施。综上所述:汝溪河下设计+70m水平开采上限是安全可行的。图片[68]表格[11]参考文献[60]