薄基岩煤层隔水特性与保水开采实验研究

"该研究由高召宁、应治中和李铭共同完成，发表于《矿业安全与环保》2015年第2期，探讨了生态脆弱矿区薄基岩浅埋煤层覆岩的隔水特性以及保水开采的实验方法。" 文章深入分析了薄基岩浅埋煤层的覆岩结构，发现覆岩主要由石英和钾长石等矿物组成，含量占比在75.4%至92.0%之间，显示出其脆性的力学特性。岩石的抗压强度远超抗拉强度，这在工程实践中意味着易发生脆性破裂。当岩石经历风化过程，其膨胀性和塑性会增加，但在强风化带内，结构紧密的粉砂岩和细粒砂岩的物理力学性质变化不大。 作者们通过相似材料模拟实验，揭示了覆岩在开采过程中的动态行为。实验表明，在煤柱附近和采空区中心，覆岩沿顶板方向的移动呈现明显的分区现象，同一水平位置既存在因变形而压缩的区域，也有拉伸的区域。导水断裂带的高度可达约94米，是开采深度的27倍，这强调了开采活动对地下水环境的影响。 基于这些发现，研究者评估了薄基岩浅埋煤层实施保水开采的可行性，并提出了关键的技术措施。保水开采是保护生态环境、防止水资源流失的重要策略，尤其在生态脆弱的矿区，这一问题更为突出。通过科学的开采方法和技术，可以减少对地表和地下水资源的破坏，实现煤炭资源的可持续开发。 这篇研究对理解薄基岩浅埋煤层的地质特性、预测开采活动对水文环境的影响以及制定合理的保水开采方案具有重要意义。它为煤炭开采行业的环境保护提供了理论依据和实践指导，有助于推动矿业发展与环境保护的和谐共存。