双马煤矿首采区煤层顶板富水性探测与水害危险性评价

发布时间：2020-06-13 00:31

【摘要】：由于水文地质环境条件相对复杂,在宁东基地各大煤矿开发建设过程中都不同程度的受到顶板含水层涌(突)水影响,甚至发生水害事故,对矿井生产影响很大。如何认清煤层顶板的富水性情况并对水害的危险性做出合理评价,提出合理有效的防治措施,对于保障煤矿安全生产及效益具有很重要的意义。本论文以宁东马家滩矿区双马煤矿11采区首采工作面为研究对象,通过对双马煤矿水文地质条件的分析,初步判断了影响首采工作面顶板充水的含水层段为侏罗系中统直罗组(下段)砂岩裂隙孔隙含水层组。结合研究区地球物理特征,利用可控源音频大地电磁法对煤层顶板含水层的富水性进行地面电法探查,圈定出了煤层顶板富水性分区范围。同时利用水文钻探的抽水试验数据结果及时对探测成果进行验证及校正。根据经验公式计算得到主采煤层导水裂隙带发育高度,绘制了煤层顶板冒裂安全性分区图。建立含水层的厚度、单位涌水量、渗透系数及岩石质量指标等4个影响煤层顶板充水含水层富水性的主要控制因素的专题图,利用地理信息系统的空间信息处理功能,建立三维数值模拟模型,使用层次分析法对各因素进行评价,运用地理信息系统三维复合叠加功能进行层次分析法计评价结果的分析处理,绘制煤层顶板含水层富水性分区结果图。将含水层富水性分区和冒裂安全性分区两图叠加生成顶板涌突水条件综合分区图。结合物探安全性评价对比分析,对双马煤矿首采区防治水工作提出建议及预防措施,为煤矿后期回采过程中的安全生产提供科学依据和有力指导。
【图文】：

降低到2016年的61.8%（图1.1），但煤炭在国民经济中的地位仍举足轻重[1-3]。相比国外来说，我国绝大多数煤矿水文地质条件是比较复杂的，在开采煤层过程中会遭受多种水体的威胁，，煤矿突水事故频发。自《煤矿防治水规定》（2009 年 12 月）颁布并实施以来，全国几乎所有煤矿都按照《规定》要求加强了各自煤矿的水文地质研究工作，补充了必要的水文地质工作，对各自煤矿的水害发生机理、预防治理等有了进一步的认识，水灾事故有了一定的下降趋势，但仍然对矿井安全生产有着很大的影响[4-7]。宁夏作为我国煤炭资源大省（位居全国第六位），十分重视煤炭资源的勘探、开发和利用。2003 年宁夏自治区为把资源优势转化成为经济优势，经过深入调研，确立开发建设宁东能源化工基地，并将宁东基地建设确立为自治区“一号工程”。但受地质环境条件影响，在宁东基地各大煤矿开发建设过程中都不同程度的受到顶板含水层涌突水影响，更有甚者出现突水事故，如宁东鸳鸯湖矿区某矿 2 煤工作面开采过程中，顶板突水量最大至 1800m3/h；宁东马家滩矿区某矿回风巷掘进过程中出现大量涌水，在 2 天内小时涌水量达到约 141.5m3/h。《煤矿防治水规定》颁布后

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【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD745.2

【参考文献】

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1 李坤;曾一凡;尚彦军;武强;何万通;;基于GIS的“三图 双预测法”的应用[J];煤田地质与勘探;2015年02期

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3 吕兆海;周建军;张侠;周鹤寿;朱海鱼;樊思远;曹劲阳;;综合物探技术在煤矿水害防治中的应用[J];建井技术;2014年06期

4 杨振华;张飞;;矿井瞬变电磁法在探测顶板富水性中的应用[J];煤矿安全;2012年05期

5 徐明珍;;宁夏马家滩矿区双马井田含煤地层划分与沉积环境的分析[J];中国科技信息;2011年24期

6 侯新春;郭国强;;基于Visual Modflow的太原组灰岩涌水量预测及其对下组煤开采的影响分析[J];勘察科学技术;2010年04期

7 赵卫强;孟晴;;国内外矿山开采沉陷研究的历史及发展趋势[J];北京工业职业技术学院学报;2010年01期

8 于谦;;冯记沟矿区地质构造分析及其意义[J];中国煤炭地质;2009年11期

9 刘向阳;李进军;王贝;;宁东煤田马家滩矿区沉积环境与聚煤作用[J];中国煤炭地质;2009年11期

10 孙超;薄景山;孙有为;;采空区沉陷研究历史及现状[J];防灾科技学院学报;2008年04期

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1 武强;武晓媛;刘守强;李士永;;基于“三图—双预测”法的葫芦素矿顶板水害评价预测与防治对策[A];第三届全国煤矿机械安全装备技术发展高层论坛暨新产品技术交流会论文集[C];2012年

2 于庆磊;唐春安;杨天鸿;冯启言;唐世彬;;煤层开采引起覆岩三带分布规律的数值模拟[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

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1 李松营;陕渑煤田顶底板水害评价与防治对策研究[D];中国矿业大学（北京）;2014年

2 杨军;煤矿安全风险评价与预警研究[D];中国矿业大学;2013年

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2 喻晓通;CSAMT法在金口河隧道工程中的应用[D];西南交通大学;2016年

3 赵佩哲;神华宁煤集团公司某煤矿充水含水层富水性分区评价研究[D];石家庄经济学院;2015年

4 邹旭;安庆铜矿及周边地区构造解析及其对深部找矿的启示[D];南京大学;2015年

5 夏向学;基于流固耦合物理模拟技术的顶板突水机理研究[D];华北科技学院;2015年

6 高静;小庄煤矿煤层顶板突水危险性预测[D];西安科技大学;2015年

7 于立波;一维频谱激电法正反演研究[D];吉林大学;2010年

本文编号：2710344