界沟煤矿西一采区断层防隔水煤岩(柱)优化研究

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断层是影响矿井安全生产的重要因素,根据大多数的事故资料显示:百分之八十的矿井突水事故都与断层相关。在断层周围进行采掘工作时,底板往往会由于巷道和工作面顶板和断层的存在,遭到异常的变形破坏,与此同时大量的裂隙伴随产生。当产生的裂隙、破坏带扩展至含水层时,就会导致突水事故的发生。贯穿矿井整个开采的过程,断层的存在对巷道布置、工作面回采甚至整个矿井的生产都存在着安全隐患。综合利用钻探、物探及实际揭露资料,分析含隔水层、煤层空间赋存特征,揭示中组煤、下组煤与底板灰岩含水层的空间结构关系及其变化规律。在分析采区断层演化规律及空间展布特征的基础上,研究界沟煤矿西一采区断层的天然含、导水性及其对煤层开采的威胁。建立FLAC3D数值模型,研究采动条件下断层的活化特性。分析区域探查治理前后断层破碎带及影响带岩体强度及含导水性变化。对界沟煤矿西一采区中组煤、下组煤开采断层防隔水煤(岩)柱优化。研究成果如下:(1)对研究区断层含导水性及采动活化规律进行综述。(2)根据《煤矿防治水细则》,考虑太灰、奥灰含水层的影响,分中组煤和下组煤进行了断层防隔水煤(岩)柱的优化。采区内落差小于20m的断层不留设防隔水煤(岩)柱。对区内落差大于等于20m的主要断层,根据《煤矿防治水细则》,考虑太灰、奥灰含水层的影响,分中组煤和下组煤进行了断层防隔水煤(岩)柱的优化。中组煤:F6、F7、F8、F10和F13断层两盘分别留设53m、44m、41m、46m、43m的煤柱,其他断层均留设20m 的煤柱。下组煤:F6、F7、F8、F10、F12、F13、SF4、SF13、SF25、SF29和 SF35 断层上盘分别留设 55m、69m、41m、55m、20m、43m、30m、21m、25m、27m和25m煤(岩)柱;F6、F7、F8、F10和F13断层下盘分别留设53m、44m、41m、46m 和 54m,F12、SF4、SF13、SF25、SF29 和 SF35 断层下盘均留设 20m煤(岩)柱。图[81]表[48]参[62]
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