榆林地方煤矿开采区“保水采煤”地质基础研究

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本文以合理利用矿产资源、保护地下水资源,创建资源、环境、经济和谐发展为目标,基于陕北榆林地方煤矿区具体地质条件,通过经验总结、理论分析、计算机数值模拟,考虑含水层水压力,从开采厚度和采煤工作面推进长度,来研究导水裂隙带发育的规律,对榆林地方煤矿实现保水采煤具有一定指导意义。本文应用RFPA-Flow数值模拟软件,模拟了榆林地方煤矿区,开采强度与导水裂隙带发育的关系,根据模拟结果,推导出了适合榆林地方煤矿的导水裂隙带最大高度预计公式。公式中主要由两个变量—采厚和采煤工作面进尺长度。模拟结果和预计公式充分说明,除采厚因素之外开采强度对导水裂隙带发育是有影响。根据研究区煤层达到充分采动时工作面的进尺长度,应用公式对导水裂隙带的最大发育高度进行计算。将计算结果与研究区水煤间距进行比较,把榆林地方煤矿区划分为两个区域:I区—采煤保水区,此区的煤炭资源可以进行正常的开采;II区—采煤失水区,此区在正常开采条件下会导致含水层的破坏,造成水资源的流失,不能实现保水采煤。为了实现煤炭资源的充分利用和珍贵水资源的保护,针对采煤失水区,本文提出了相应的保水采煤对策—分层开采和限面积开采。分层开采是指依次采出部分厚度的煤炭资源,控制导水裂隙带的最大高度在允许范围内,以此达到保水采煤的目的。而限面积开采是指在采全高情况下,通过限定采煤工作面的进尺长度,以达到保水采煤的目标。本文导水裂隙带最大高度预计公式的预计结果,与生产单位实际情况相比较,准确性较高,可靠性较好,具有一定的参考意义。针对采煤失水区提出两种保水采煤方法对研究区保水采煤工作具有一定的指导意义。
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