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厚松散層軟弱覆巖下綜放開采導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度

楊達(dá)明; 郭文兵; 趙高博; 譚毅; 楊偉強(qiáng) 河南理工大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院; 河南焦作454000; 煤炭安全生產(chǎn)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心; 河南焦作454000
  • 水體下采煤
  • 保水開采
  • 導(dǎo)水裂隙帶
  • 鉆孔漏失量
  • 鉆孔電視

摘要:導(dǎo)水裂隙帶高度是實(shí)施保水采煤技術(shù)措施的一個(gè)重要參數(shù),為獲取厚松散層軟弱覆巖下綜放開采工作面導(dǎo)水裂隙帶高度,以某礦11915工作面為例,綜合運(yùn)用井下鉆孔注水漏失量觀測、鉆孔電視和數(shù)值模擬3種技術(shù)手段,對采空區(qū)上覆巖層導(dǎo)水裂隙帶高度進(jìn)行了探測。通過對井下施工的3個(gè)鉆孔進(jìn)行注水漏失量觀測確定了開采前后的鉆孔漏失量變化規(guī)律,結(jié)合鉆孔電視觀測的孔壁裂隙特征最終確定了導(dǎo)水裂隙帶高度,并采用數(shù)值模擬分析了導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律。結(jié)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(dǎo)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(shù)值模擬得到的導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度與現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果一致,導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育經(jīng)歷發(fā)育、緩增、突增及穩(wěn)定4個(gè)階段,覆巖裂隙帶以離層的形式向上發(fā)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(fā)育特征,是鉆孔法探測導(dǎo)水裂隙帶高度的最佳方法;井下鉆孔漏失量法用于導(dǎo)水裂隙帶高度觀測是可靠的,但需要觀測設(shè)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(tài)。總體來講,鉆孔法觀測導(dǎo)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(yīng)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(jìn)行結(jié)果對照分析,獲得物探結(jié)果最佳解釋方法后再進(jìn)行推廣應(yīng)用,降低導(dǎo)水裂隙帶高度的探測成本。

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