神东矿区厚松散沙层下富水顶板采煤突水溃沙危险性分区研究

"本文主要探讨了厚松散沙层下富水顶板采煤过程中可能出现的突水溃沙危险性分区问题，以神东矿区某矿作为案例进行研究。作者通过对垮落带和断裂带高度的经验公式进行修正，以及引入导水沙裂缝带的概念，提出了一种新的危险性分区预测方法。这种方法结合了基岩分布规律、含水层的富水性和冒裂安全性的综合分析，旨在有效防止矿井突水溃沙灾害。" 在煤炭开采中，尤其是我国西部矿区，由于煤层覆盖着深厚的松散沙层和薄基岩，随着开采强度的增加，矿井水文地质条件变得复杂，导致煤层顶板冒裂可能沟通上覆含水层，从而引发突水溃沙事故。针对这一问题，文章以神东矿区某矿为研究对象，深入研究了地质赋存特征和水文地质条件。 地质特征方面，研究区的地层主要包括中生界的三叠系上统永坪组、侏罗系下统富县组、中统延安组、直罗组，以及第四系的中更新统离石组、上更新统萨拉乌素组和全新统风积沙。其中，第四系上更新统萨拉乌苏组和全新统沙层含水层，以及侏罗系碎屑岩类风化带孔隙裂隙潜水含水层，被认为是主要的充水含水层。这些含水层与基岩风化裂隙地下水相互连通，形成统一的含水体系。 水文地质条件分析显示，突水溃沙的主要关联含水层是第四系上更新统萨拉乌苏组和全新统沙层含水层，以及侏罗系风化带的孔隙裂隙潜水含水层。同时，基岩风化裂隙地下水与上覆含水层有水力联系，构成潜在的水源。 在突水溃沙危险性分析中，文章指出煤矿突水溃砂灾害的发生受到多种因素影响。为了有效预防此类灾害，作者通过理论计算和现场实测，修正了垮落带和断裂带的传统经验公式，提出了适用于该区域的"两带"高度计算公式。此外，他们还引入了导水沙裂缝带的概念，为防止水沙溃涌提供了新的理论依据。 最后，作者基于总结出的突水溃沙危险性判据，结合研究区基岩分布规律、主要含水层的富水性分区以及冒裂安全性分区，建立了一套突水溃沙危险性分区预测方法。这种方法有助于提前识别和控制潜在的风险区域，确保煤矿的安全生产。 该研究为厚松散沙层下富水顶板采煤的安全管理提供了理论支持和实践指导，对于防范矿井突水溃沙灾害具有重要意义。