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巨厚低渗含水层下厚煤层顶板水害机理与防治
第４２卷第１０期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ４２ Ｎｏ１０
２０１４年 １０月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｏｃｔ. ２０１４
巨厚低渗含水层下厚煤层顶板水害机理与防治
１ꎬ２ １ꎬ２ １ꎬ２
李宏杰 ꎬ陈清通 ꎬ牟 义
(１.煤炭科学技术研究院有限公司安全分院ꎬ北京 １０００１３ꎻ
２.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院)ꎬ北京 １０００１３)
摘 要:为得到巨厚低渗含水层下顶板水害形成机理ꎬ采用钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔电视观测和
物探等勘查及数值模拟方法对其进行研究ꎮ 结果表明:覆岩存在巨厚低渗砂岩含水层ꎬ下伏泥岩隔水
层ꎬ覆岩裂采比为１２５１ꎬ波及到该砂岩含水层ꎬ这为突水提供了水源和通道等内在条件ꎮ 通过矿井
瞬变电磁法探测及数值模拟研究ꎬ确定砂岩和泥岩软硬组合结构在采动条件下ꎬ扰动泥岩重塑形成离
层储水空间ꎬ当离层积水量达到一定程度后ꎬ伴随着基本顶的周期来压及大面积垮落ꎬ离层水包破裂
并瞬间溃入矿井ꎬ造成突水灾害ꎮ 在此基础上ꎬ总结了开采过程中对离层水进行有效疏放的方法与经
验ꎬ为类似水害防治提供了借鉴ꎮ
关键词:顶板水害ꎻ离层水ꎻ突水机理ꎻ“两带”高度ꎻ水害防治
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中图分类号:ＴＤ７４５２ 文献标志码:Ａ 文章编号:０２５３ ２３３６(２０１４)１０ ００２８ ０４
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｒｏｏｆ Ｗａｔｅｒ
Ｉｎｒｕｓｈ Ｕｎｄｅｒ Ｌｏｗ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ａｑｕｉｆｅｒ ｆｏｒ Ｔｈｉｃｋ Ｃｏａｌ Ｓｅａｍ
１ꎬ２ １ꎬ２ １ꎬ２
ＬＩ Ｈｏｎｇ￣ｊｉｅ ꎬＣＨＥＮ Ｑｉｎｇ￣ｔｏｎｇ ꎬＭＵ Ｙｉ
(１.Ｍｉｎｅ Ｓａｆｅｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＢｒａｎｃｈꎬＣｈｉｎａ ＣｏａｌＲｅｓｅａｒｃｈ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＢｅｉｊｉｎｇ １０００１３ꎬＣｈｉｎａꎻ
２.ＳｔａｔｅＫｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ＣｏａｌＭｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｃｌｅａｎ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ(Ｃｈｉｎａ ＣｏａｌＲｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ)ꎬＢｅｉｊｉｎｇ １０００１３ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎ ｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｗａｔｅｒ ｉｎｒｕｓｈｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆ ｒｏｏｆ ｕｎｄｅｒｕｌｔｒａｔｈｉｃｋａｎｄｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ａｑｕｉｆｅｒꎬｔｈｅｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅ
ｃａｒｒｉｅｄꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｌｅａｋａｇｅ ｖｏｌｕｍｅꎬｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇꎬｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ.
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Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｔｈｉｃｋ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ａｑ
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