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煤层底板水文地质结构划分及阻隔水能力定量评价方法研究 被引量:3
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作者 徐智敏 刘栓栓 +4 位作者 李剑锋 陈天赐 骆俊峰 李鑫 陈歌 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期187-194,共8页
新桥井田内构造发育,在沉积环境、断层以及大型褶曲构造的共同作用下,使得新桥井田内呈现出区块化特征,各个区块间二_(2)煤底板隔水层在岩层厚度、岩层组合关系等方面呈现出差异性,其结构组合形式成为影响底板隔水层阻隔水能力的重要因... 新桥井田内构造发育,在沉积环境、断层以及大型褶曲构造的共同作用下,使得新桥井田内呈现出区块化特征,各个区块间二_(2)煤底板隔水层在岩层厚度、岩层组合关系等方面呈现出差异性,其结构组合形式成为影响底板隔水层阻隔水能力的重要因素。基于上述背景,统计了井田内勘探钻孔资料,选取典型钻孔柱状图,提出并利用“三层段”结构划分方法,将井田范围内二_(2)煤底板隔水层划分成a、b、c、d四类结构模型;从“三层段”中各层段所抵抗的破坏类型以及自身岩层的性质定性评价4类结构模型,得出阻隔水能力由大到小为:a类>b类=d类>c类;以2301工作面为典型工作面,通过对底板隔水层补勘取样和测试分析,得到:Ⅲ层(杂砂岩层)岩石力学强度高;Ⅳ层(粉砂质泥岩层)岩石渗透性能极差。根据采动条件下底板破坏深度现场实测结果和经验公式计算结果的对比分析,确定Ⅲ层(杂砂岩层)为抗采动破坏关键层;并建立以c类结构模型为基础的评价模型,通过定性分析确定了结构对底板隔水层阻隔水能力的影响;最后,对4类结构模型分别进行质量比值系数和强度比值系数与岩层厚度加权计算,分析计算结果并比较了2种计算方法的优缺点。基于上述分析,初步提出了综合考虑隔水层厚度的结构比值系数的概念,为进一步研究阻隔水能力定量评价方法奠定了理论基础。 展开更多
关键词 隔水层结构 抗破坏能力 抗渗透能力 底板采动破坏 水关键层
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煤矿顶底板隔水关键层分析与破坏能力评价 被引量:5
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作者 张思蔚 《能源与环保》 2020年第10期34-37,42,共5页
为了研究煤矿顶底板隔水关键层及其破坏能力,根据采空区分布平面和主要含水层,分析了煤层顶底板物理力学参数和煤层隔水层结构,采用理论公式计算了煤层顶底板破坏高度和深度,采用数值模拟软件,分析了一采区、二采区和三采区顶底板破坏... 为了研究煤矿顶底板隔水关键层及其破坏能力,根据采空区分布平面和主要含水层,分析了煤层顶底板物理力学参数和煤层隔水层结构,采用理论公式计算了煤层顶底板破坏高度和深度,采用数值模拟软件,分析了一采区、二采区和三采区顶底板破坏范围随工作面推进距离的变化规律。研究对实现煤层带压安全开采具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 水关键层 破坏能力 顶底板破坏高度 破坏深度 数值模拟 隔水层结构
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神东特殊保水开采煤层条带充填覆岩隔水层稳定性判据 被引量:15
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作者 孙建 王连国 赵光明 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期957-968,共12页
神东矿区特殊保水开采覆岩隔水层中剩余基岩具有结构承载特性,其上方黏性土层具有封堵导水裂隙功能.依据岩层控制理论,建立神东特殊保水开采煤层条带充填覆岩结构隔水层力学模型.采用应力和应变作为衡量覆岩结构隔水层及上方黏性土层破... 神东矿区特殊保水开采覆岩隔水层中剩余基岩具有结构承载特性,其上方黏性土层具有封堵导水裂隙功能.依据岩层控制理论,建立神东特殊保水开采煤层条带充填覆岩结构隔水层力学模型.采用应力和应变作为衡量覆岩结构隔水层及上方黏性土层破断导水的指标,推导结构隔水层及上方黏性土层稳定性力学判据,分析条带充填覆岩隔水层稳定性影响因素.结果表明:结构隔水层上作用的最大拉应力随其厚度、充填条带宽度、弹性地基系数的增大而减小;随覆岩含水层水压的增大而增大;随覆岩垮落角的增大而先快速增大后趋于平缓.黏性土层产生的最大拉应变随其厚度的增大而增大;随其弹性模量的减小而快速增大.充分采动后,结构隔水层上作用的最大拉应力随工作面推进距离的增大而趋于稳定. 展开更多
关键词 保水开采 条带充填 结构水层 稳定性判据
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Pore structure characteristics of the relative water-resisting layer on the top of the Ordovician in Longgu Coal Mine 被引量:3
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作者 Rong Huren Bai Haibo 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2014年第5期657-661,共5页
In order to study the permeability and water-resisting ability of the strata on the top of the Ordovician in Longgu Coal Mine, this paper tested the permeability and porosity of the strata, investigated the fracture a... In order to study the permeability and water-resisting ability of the strata on the top of the Ordovician in Longgu Coal Mine, this paper tested the permeability and porosity of the strata, investigated the fracture and pore structure features of the strata, and identified the main channels which govern the permeability and water-resisting ability of the strata. The permeability of the upper, central and lower strata shows as 2.0504 × 10^-3-2.782762× 10^-3, 4.1092 × 10^-3 -7.3387 × 10^-3 and 2.0891 ×10^-3-3.2705 × 10-3 μm^2, respectively, and porosity of that is 0.6786-0.9197%, 0.3109-0.3951% and 0.9829-1.8655%, respectively. The results indicate that: (I) the main channels of the relative water-resisting layer are the pore throats with a diameter more than 6 μm; (2) the major proportion of pore throats in the vertical flow channel and the permeability first increases and then sharply decreases; (3) the fractures occurring from the top to 20 m in depth of the strata were filled and there occurred almost no fracture under the depth of 40 m; and (4) the ratio of turning point of the main flow channel in the strata on top of Ordovician can be used to confirm the thickness of filled water-resisting lavers. 展开更多
关键词 Relative water-resisting layer Filling effect Main channels of seepage Pore structure
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