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岱庄煤矿4325轨顺陷落柱发育特征及防治技术研究

杨志豪  
【摘要】:岩溶陷落柱,是指埋藏在煤系地层下部的可溶性岩体,在地下水的作用下,碳酸岩被溶蚀形成大量的岩溶洞,失去承受上部岩体压力的能力。岩溶陷落柱作为一种特殊的隐伏地质构造,与岩溶水常有天然的联系。因此,导水陷落柱给矿井安全生产带来较大的水害威胁,且陷落柱引发的突水往往具有隐蔽性和突发性,对煤矿安全生产危害极大。 本论文结合岱庄煤矿4325工作面实例,在分析陷落柱形成机理及活化导水机理的基础上,运用理论分析、数值模拟为研究方法,研究了工作面在回采过程中,因煤层采动产生的应力场对煤层底板、陷落柱及围岩的影响程度如何,并提出了工作面过陷落柱防治措施,为确保工作面安全生产具有重要意义,同时对类似开采条件下的其它矿井提供有益的参考价值。 本论文主要进行了以下方面的工作: 一是,在查阅文献资料的基础上,从理论上对陷落柱形成原因、发育机理和活化导水机理进行分析; 二是,运用地面电磁勘探、井工作面坑透探测及井下钻探工程等探测手段,对工作面所遇陷落柱从形态结构、发育特征、含(导)水性及与主要含水层水力联系情况进行分析,为工作面安全过陷落柱提供了工程依据; 三是,采用数值计算模拟,理论上分析工作面回采过程中,在地下水压力和矿山压力产生的应力场作用下煤层底板、陷落柱及围岩的影响程度和破坏范围,分析煤层顶底板、陷落柱及其周边围岩的应力分布和塑性区的变化情况,为工作面安全过陷落柱方案的提出提供理论上依据。


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