分段保水开采技术：薄基岩下第四系含水层保护

"薄基岩第四系含水层保水开采技术是针对蔚县煤田兴源矿区特定地质条件的一种开采方法。该矿区基岩薄，且与第四系含水层直接接触，这对煤矿的安全开采和水资源保护带来了挑战。研究通过钻孔探测技术，详细调查了煤层上方基岩的厚度、分布范围以及第四系底部砂砾岩含水层的富水性。通过对垮落带和导水断裂带发育高度的计算，确定了在不同采高（2.0m、2.5m、3.0m）下，防水安全煤(岩)煤柱应保持的高度分别为53m、56m和64m。以此为基础，提出了分段限制采高、分段控制断裂带高度和分段留设防水安全煤(岩)柱的保水开采策略。这一技术成功应用于6402工作面，实现了薄基岩下的安全回采，同时有效保护了第四系含水层的水资源，经济效益和社会效益显著。该技术对于具有类似地质条件的水体下保水采煤提供了宝贵的实践经验，具有重要的参考价值。" 本文主要涉及以下几个知识点： 1. 薄基岩与第四系含水层的地质特征：蔚县煤田兴源矿区的特殊地质结构，即基岩层薄且与第四系含水层直接接触，这种构造对矿井的开采提出了特别的要求，需要兼顾开采与水资源保护。 2. 钻孔探测技术：在确定安全开采方案前，通过钻孔探测技术获取了煤层上方基岩及含水层的具体信息，这包括基岩的厚度、分布情况以及含水层的富水性，为后续的计算和决策提供了基础数据。 3. 垮落带与导水断裂带的计算：计算垮落带和导水断裂带的发育高度是确定防水安全煤(岩)煤柱高度的关键步骤。这些计算考虑了地质条件、开采方式和采高因素，旨在防止地下水进入开采区，确保矿井安全生产。 4. 防水安全煤(岩)煤柱设计：根据不同的开采高度，设计了相应的防水安全煤(岩)煤柱高度，目的是形成一道物理屏障，阻止地下水与开采区的直接接触，达到保水开采的目标。 5. 分段保水开采技术：提出了一种分段限制采高、分段控制断裂带高度和分段留设防水安全煤(岩)柱的策略。这种方法允许根据实际情况动态调整开采策略，以适应地质变化和开采需求，同时保证了水资源的保护。 6. 实际应用与效果：该保水开采技术在6402工作面的成功应用，不仅实现了矿井的安全回采，还有效地保护了第四系含水层，显示了该技术的有效性和可行性。这一经验对于类似地质条件的其他矿区具有广泛的借鉴意义。 薄基岩第四系含水层保水开采技术是结合地质学、采矿工程和水资源管理的综合性开采方法，其核心在于精确的地质勘查、科学的计算和灵活的开采策略，以确保煤矿的可持续开发与生态环境的和谐共存。