西南岩溶矿区采动影响下溶洞对导水裂隙发育规律研究

李振华; 李松涛; 杜锋; 王文强; 李建伟; 焦阳; 樊旋

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西南岩溶矿区采动影响下溶洞对导水裂隙发育规律研究

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黔西南矿区为我国典型的岩溶发育矿区,采动影响下岩溶顶板导水裂隙高度异常发育,雨季大气降水极易通过超高导水通道进入井下工作面,造成工作面涌水灾害,严重影响矿井的正常生产。为此,以新田煤矿煤层开采的导水裂隙为研究对象,在分析矿区溶洞赋存特征基础上,采用现场实测、室内模拟及理论分析等手段,研究了工作面开采过程中溶洞下顶板导水裂隙带的发育规律,揭示了超高导水裂隙的发育机理,结果表明:①研究区域顶板溶洞在地表—玉龙山段—长兴组等层位由上而下具有明显的分带现象,地表沿沟谷处落水洞发育,玉龙山段强含水层中上部溶洞发育,且呈现不同形态的串珠状,长兴组仅局部赋存直径较小的溶洞;②岩溶含水层中溶洞对导水裂隙有着重要的影响,无溶洞条件下,导水裂隙发育高度为43.1 m,裂采比为14.4,含溶洞条件下,导水裂隙发育异常,其高度可达173.1 m,裂采比高达57.7,与玉龙山段灰岩强含水层沟通;③溶洞下顶板导水裂隙由采动上行裂隙和溶洞失稳下行裂隙两部分构成,采动影响下,溶洞在集中应力和采动附加应力的共同作用下发生失稳,并容易形成下行裂隙,与采动上行裂隙沟通,最终形成黔西南矿区特殊的超高导水裂隙。

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来源
《煤炭科学技术》 |2023年第7期|106-117|共12页
作者
李振华; 李松涛; 杜锋; 王文强; 李建伟; 焦阳; 樊旋;
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作者单位

河南理工大学能源科学与工程学院;

煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心;

河南理工大学河南省矿井水害防控及水资源利用工程技术研究中心;

内蒙古科技大学矿业与煤炭学院;

山西晋煤集团技术研究院有限责任公司;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类煤（岩石）与瓦斯突出的预防和处理;
关键词
岩溶发育矿区; 溶洞; 采动上行裂隙; 溶洞下行裂隙; 超高导水裂隙;

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