巨厚砂岩含水层下安全开采可行性研究

为研究巨厚砂岩含水层下工作面开采可行性,以陕西某矿5煤为研究对象,分析工作面水害程度与安全开采。研究结果表明:5煤工作面开采垮落带为22 m,垮采比为6.53;裂隙带最大发育高度为43.08 m,裂采比12.78,开采裂隙发育顶部处在直罗组直接含水层中下部。5煤煤系直接含水层,涌水量小且补给来源单一,径流滞缓;间接含水层因距离较远而难以形成导水通道。因此,工作面开采前,做好探放工作,可有效防止涌水事故。

浅部矿体开采覆岩运移及导水裂隙带发育高度分析

为研究浅部矿体开采覆岩运移及导水裂隙带发育特征,以红柳矿I020308工作面为研究对象,采用理论试验、数值模拟、理论研究与现场实测方法,分析采动覆岩运移规律以及导水裂隙带发育高度。结果表明:1)覆岩裂隙呈“采场上方裂隙扩张-采空区上方裂隙闭合”趋势,岩块破断呈“下位岩体垮落-上位岩体咬合-叠层同步下沉”趋势,覆岩下沉量峰值达3.268 m。2)导水裂隙带高度发育过程为极缓慢-逐步扩展-迅速发育-增速递减发育;伴随采动影响,含水层水量间歇性释放,采空区涌水量交替增-减且整体呈下降趋势,直至工作面充分采动后稳定,实测导水裂隙带高度为58 m。3)基于矿物成分及微观结构分析,覆岩内富含亲水性黏土矿物且广泛分布粗颗粒,水-岩反应下将加剧裂隙发育,造成理论与实测导水裂隙高度形成误差。