煤炭开采中黏土岩隔水性能评价

矿区浅部煤层距离第四系含水层较近,煤炭开采受第四系含水层突水威胁,为了查明伊犁一矿试采区煤层顶板隔水层的隔水性,本文通过崩解试验、膨胀试验、软化试验、岩石力学测试分析研究黏土岩的渗透性、力学性质以及水理性质,然后从隔水层的岩性组合方式及裂隙扩展能力评价隔水层对第四系含水层的隔水能力。

浅埋煤层开采诱发地下水渗流过程

针对榆神矿区覆岩层的红土层遇水展现出的裂隙张开-弥合效应,采用连续-非连续单元法(continuous-discontinuous element method,CDEM)研究表征黏性土层塑性变形特征的力学本构,对该地区黏土层中裂隙张开-弥合过程重现,并对浅层煤层开采诱发的水-力渗流过程展开分析。结果表明,红土层遇水膨胀,对周围土体产生挤压作用,部分裂缝会发生弥合现象,破裂度和导水裂隙带减少,土体体应变增大,整体位移上升,模拟结果的导水裂隙带高度与经验公式对比,相对误差为4%。与页岩水力压裂试验结果对比,裂缝发育面积、位置和厚度基本一致,验证了该模拟的有效性。