司马煤矿薄基岩导水裂隙带发育规律研究

本文主要探讨了司马煤矿薄基岩区导水裂隙带的发育规律，针对该区域特有的地质条件进行深入研究。首先，作者对中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室的研究团队，对司马煤矿3#煤层的薄基岩分布特征进行了详细分析。薄基岩呈现出一向斜的总体趋势，但局部存在小规模的隆起和凹陷，其厚度变动范围在30至80米之间，显示出地层的复杂性。 进一步，研究人员着重研究了3#煤层上覆基岩柱的力学特性。通过测量得知，基岩柱的整体强度大于40兆帕，这意味着它属于坚硬型岩石，这对理解和预测导水裂隙带的形成和发育具有重要意义。为了准确估计导水裂隙带的发育高度，研究团队利用了经验公式进行计算，结果显示发育高度的理论值在47.3至83.5米之间。 为了验证这些理论预测，研究人员还采用了数值计算软件RFPA2D进行煤层开采的模拟。这是一种先进的数值模拟工具，能够模拟岩层在开采过程中的应力应变变化，从而预测潜在的导水裂隙带出现的位置和深度。模拟结果显示，导水裂隙带的实际最大发育高度约为85米，这与经验公式计算的结果基本吻合。 总结来说，本研究通过综合地质特征分析、力学参数测定以及数值模拟技术，得出了司马煤矿薄基岩区导水裂隙带发育的关键规律，这对于有效防止顶板水问题，优化矿井开采设计，保障安全生产具有实际指导意义。研究成果对于薄基岩地区的采矿工程具有重要的参考价值，并为其他类似地质条件下资源开发提供了科学依据。