离层水害成因分析及防治——以李家楼煤矿为例
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更新于2024-09-02
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"李家楼煤矿离层水害的成因与防治"
在煤炭开采过程中,水害防治是一项至关重要的任务,特别是在像李家楼煤矿这样的复杂地质条件下。该煤矿位于东山煤矿集团,近期在1202工作面遭遇了老空区短期突水事件,对安全生产构成了严重威胁。传统的认知认为这种突水可能源于陷落柱,但通过对水文地质条件的深入分析,这一观点被否定。
首先,通过对顶板导水裂隙带的研究,发现2#煤层和上方7.5米的03#煤层开采导致了顶板的复合破裂,形成了导水裂隙带。然而,计算结果显示,这个裂隙带的高度并未超过煤层顶板的隔水层厚度,这意味着隔水层仍然起到保护作用,防止了上覆的砂岩含水层直接下渗至采掘面。
进一步的分析表明,隔水层与上方的厚层砂岩含水层组合在一起,为离层空间的形成创造了条件。在这种情况下,即使存在离层,只要其底板的隔水层保持完整,大气降水也不会直接导致水害。因此,关键在于离层空间底板的完整性。当底板的隔水层由于某种原因突然破坏时,就可能引发突发性水害,这是导致1202工作面突水的根本原因。
为了验证这些理论分析,研究团队运用离散元数值模拟技术重现了次生离层空间的形成过程。模拟结果证实了水文地质条件分析的准确性,为后续的防治水工程提供了科学依据。通过这种方式,可以更准确地预测和预防类似水害的发生,提高矿井的安全性。
离层水害防治措施通常包括:加强地质勘查,准确识别潜在的离层空间和隔水层状态;优化开采设计,避免过度扰动隔水层;实施地下水动态监测,及时掌握水位变化;建立有效的疏排水系统,确保一旦发生离层破坏,能迅速排出积水;同时,还需要强化矿井防水工程,如设置防水闸门和注浆加固等。
李家楼煤矿的离层水害防治工作需要结合详细的水文地质分析、先进的数值模拟技术和针对性的工程措施,以确保矿井的长期安全运营。这项研究不仅对该矿,对其他类似地质条件的煤矿也有着重要的参考价值,有助于提升整个行业的安全水平。
2020-05-18 上传
2020-05-25 上传
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