祁東煤礦四含富水性分區(qū)及其下開采覆巖變形破壞規(guī)律研究.pdf

1、我國華北型煤田內(nèi)煤系地層普遍被厚松散層所覆蓋，松散層底部存在一層以非膠結(jié)砂土與砂礫等為骨架的承壓含水層，對煤礦的安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。通過對此地區(qū)大量開采水害事故的研究分析發(fā)現(xiàn)，許多突水事故與含水層富水性、承壓水下采煤覆巖破壞規(guī)律及覆巖破壞影響因素有著密切聯(lián)系。
　　故本文以宿州祁東煤礦為依托，在充分收集整理祁東煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，首先分析了研究區(qū)內(nèi)松散層底部含水層空間分布規(guī)律;然后選取多個含水層富水性影響因素進(jìn)行分析

2、，利用地理信息系統(tǒng)(GIS)的強(qiáng)大空間分析功能和模糊層次分析法對祁東煤礦“四含”富水性進(jìn)行了重新評價，最后選取了祁東煤礦26-27?？碧骄€上的2713鉆孔71煤層及頂?shù)装宄练e巖體結(jié)構(gòu)為對象，借助FLAC3D數(shù)值模擬軟件，進(jìn)行了松散承壓含水層下開采覆巖應(yīng)力-位移-破壞規(guī)律及其變形破壞的控制因素的研究。具體研究成果如下:
　　(1)選取了“四含”有效厚度、構(gòu)造發(fā)育密度、鉆孔沖洗液消耗量、滲透系數(shù)和單位涌水量這5個富水性主控因素，利用模

3、糊層次分析法得到了5個主控因素對于富水性分區(qū)的權(quán)重系數(shù)值，分別為0.18、0.19、0.215、0.2、0.215。
　　(2)重新評估了祁東煤礦四含富水性等級;總體可概括為:富水性強(qiáng)區(qū)位于祁東煤礦南部以及東部零星區(qū)域，富水性中等區(qū)位于祁東煤礦南部除去富水性強(qiáng)區(qū)的剩余區(qū)域以及正北方向零星區(qū)域;富水性弱區(qū)位于祁東煤礦中部，橫跨東西方向且緊鄰富水性強(qiáng)區(qū)，富水性極弱區(qū)位于祁東煤礦的北部邊界處，分布區(qū)域較窄且被富水性弱區(qū)的邊界一分為二。<