西南岩溶矿区采动影响下溶洞对导水裂隙发育规律研究

TD713; 黔西南矿区为我国典型的岩溶发育矿区,采动影响下岩溶顶板导水裂隙高度异常发育,雨季大气降水极易通过超高导水通道进入井下工作面,造成工作面涌水灾害,严重影响矿井的正常生产.为此,以新田煤矿煤层开采的导水裂隙为研究对象,在分析矿区溶洞赋存特征基础上,采用现场实测、室内模拟及理论分析等手段,研究了工作面开采过程中溶洞下顶板导水裂隙带的发育规律,揭示了超高导水裂隙的发育机理,结果表明:①研究区域顶板溶洞在地表—玉龙山段—长兴组等层位由上而下具有明显的分带现象,地表沿沟谷处落水洞发育,玉龙山段强含水层中上部溶洞发育,且呈现不同形态的串珠状,长兴组仅局部赋存直径较小的溶洞;②岩溶含水层中溶洞对...

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Published in	煤炭科学技术 Vol. 51; no. 7; pp. 106 - 117
Main Authors	李振华, 李松涛, 杜锋, 王文强, 李建伟, 焦阳, 樊旋
Format	Journal Article
Language	Chinese
Published	河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 454003 01.07.2023 河南理工大学河南省矿井水害防控及水资源利用工程技术研究中心,河南焦作 454003%河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 454003%内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,内蒙古包头 014010%山西晋煤集团技术研究院有限责任公司,山西晋城 048006 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南焦作 454003
Subjects	超高导水裂隙 downward fissure of karst cave mining upward fractures 溶洞 karst cave 溶洞下行裂隙采动上行裂隙 karst development mining area ultrahigh hydraulic fracture 岩溶发育矿区
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ISSN	0253-2336
DOI	10.13199/j.cnki.cst.2023-0409

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Summary:	TD713; 黔西南矿区为我国典型的岩溶发育矿区,采动影响下岩溶顶板导水裂隙高度异常发育,雨季大气降水极易通过超高导水通道进入井下工作面,造成工作面涌水灾害,严重影响矿井的正常生产.为此,以新田煤矿煤层开采的导水裂隙为研究对象,在分析矿区溶洞赋存特征基础上,采用现场实测、室内模拟及理论分析等手段,研究了工作面开采过程中溶洞下顶板导水裂隙带的发育规律,揭示了超高导水裂隙的发育机理,结果表明:①研究区域顶板溶洞在地表—玉龙山段—长兴组等层位由上而下具有明显的分带现象,地表沿沟谷处落水洞发育,玉龙山段强含水层中上部溶洞发育,且呈现不同形态的串珠状,长兴组仅局部赋存直径较小的溶洞;②岩溶含水层中溶洞对导水裂隙有着重要的影响,无溶洞条件下,导水裂隙发育高度为 43.1 m,裂采比为 14.4,含溶洞条件下,导水裂隙发育异常,其高度可达 173.1 m,裂采比高达 57.7,与玉龙山段灰岩强含水层沟通;③溶洞下顶板导水裂隙由采动上行裂隙和溶洞失稳下行裂隙两部分构成,采动影响下,溶洞在集中应力和采动附加应力的共同作用下发生失稳,并容易形成下行裂隙,与采动上行裂隙沟通,最终形成黔西南矿区特殊的超高导水裂隙.
ISSN:	0253-2336
DOI:	10.13199/j.cnki.cst.2023-0409