离层水害成因分析及防治——以李家楼煤矿为例

"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。