義橋煤礦2304綜放工作面頂板透水機(jī)理與控制技術(shù)研究.pdf

1、煤礦水害已成為影響安全生產(chǎn)的重大問題之一。煤礦生產(chǎn)實際中，斷層帶附近頂板破壞高度及其產(chǎn)生的頂板涌水，是一具有普遍意義且直接影響安全生產(chǎn)的地質(zhì)工程難題。義橋煤礦3煤頂板石盒子組砂巖裂隙承壓水雖然也以靜儲量為主，但由于厚度大、裂隙、孔隙發(fā)育，水量相對豐富，嚴(yán)重影響了煤礦的安全生產(chǎn)工作。
　　本文以義橋煤礦2304工作面為研究對象，先是通過泥巖遇水泥化崩解性試驗和理論分析研究了地下水對巖體產(chǎn)生的三種作用:物理作用，化學(xué)作用和力學(xué)作用。分

2、析了水壓力對斷層的擴(kuò)張作用，水壓作用下裂隙劈裂破壞機(jī)理，以及水壓、裂隙的尺度、巖體強(qiáng)度等對裂隙頂端彈性張開位移(COD)產(chǎn)生的影響;將裂縫種類分為三種:張性裂縫，剪性裂縫和混合型裂縫;并推導(dǎo)了裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則及其力學(xué)機(jī)理。然后再對礦井工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及采礦技術(shù)條件分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合頂板突水事例分析，確定地表水體、松散含水層、煤層頂部含水層和采空區(qū)積水等突水水源以及冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶和斷層帶等突水通道，并對頂板含水層涌水水量進(jìn)行預(yù)算。<

3、br>　　最后采用了FLAC3D軟件，數(shù)值模擬了不同寬度煤柱下，圍巖位移、應(yīng)力特征、圍巖的孔隙壓力特征及斷層活化情況與滲流特性，得出在煤柱寬度小于20m時，易引起斷層活化并對工作面造成影響，提出了2304綜放工作面斷層防治水方案。
　　現(xiàn)場實測2304綜放工作面頂板涌水情況，動態(tài)掌握控制頂板涌水量，為工作面安全高效開采提供保證;通過現(xiàn)場觀測順槽周圍巖體應(yīng)力及位移變形情況，分析了工作面采動過程中順槽所產(chǎn)生應(yīng)力及變形規(guī)律等，為工作面安