不整合地层下开采防水煤柱合理宽度的研究.pdf

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1、第21卷第3期中国矿业Vo1．2l，No．32012年3月CHINAMININGMAGAZINEMar．2012不整合地层下开采防水煤柱合理宽度的研究曹秋菊，王金安，纪洪广(北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：开采煤层与富含水的第四系呈角度不整合接触。煤层开采时，为防止覆岩导水裂隙带在侧面与第四系连通，需留设一定宽度的横向防水煤柱。用数值模拟方法对防水煤柱留设宽度取经验值时，导水裂隙带的发育特征进行了分析。数值结果表明，经验值留设宽度下，导水裂隙带已经在侧面方向与不整合面接触。假设工作面两侧导水裂隙带的形状为半圆弧，对竖向防水煤柱的经验

2、公式进行修正，提出横向防水煤柱留设宽度的计算公式，为不整合地层下开采横向防水煤柱的留设提供了依据。在计算出的横向防水煤柱留设宽度下，通过控制工作面宽度，使导水裂隙带在竖直方向上不与第四系连通。关键词：不整合地层；横向防水煤柱；合理宽度；导水裂隙带。中图分类号：TD325文献标识码：B文章编号：1004—4051(2012)03—0066—04ResearchonreasonablewidthofwaterproofcoalpillarwhenminingundertheunconformitystrataCAOQiu—ju，WANGJin—an，JIHon

3、g-guang(SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Theseamandquaternaryareangularunconformity．Inordertopreventwaterflowingfrac—turedzoneofoverlyingstrataconnectedquaternary，itisnecessarytosetacertainwidthofthelater

4、alwa—terproofpillar．Analyzedthedisciplineoffracturedzoneaboveminegoafwithempiricalvalueofwaterproofcoa1pillarbythemethodofUDEC。numericalsimulation．Theresultofnumericalsimulationshowedthatwaterflowingfracturedzoneconnectedunconformitysurfacewithwaterproofcoalpillar’Sempiricalvalue．

5、Supposedtheshapeofthewaterflowingfracturedzoneonbothsidesofthework-facewassemicircular．Re—visedtheempirica1formulaforvertica1waterproofcoalpillar，anddeducedthenewformulaoflateralwater—proofcoalpillar’Sreasonablewidth．Thenewformulaprovidesbasisforsettinglateralwaterproofpillar．Inth

6、everticaldirection。byadjustingthelengthofwork—face，madewaterflowingfracturedzonedon’tcon—nectedwithquaternaryunderthepillarwidthcomputedbynewformula．Keywords：unconformitystrata；lateralwaterproofpillar；reasonablewidth；waterflowingfracturedzone1概述实验法等。富含水的不整合地层与煤系地层呈角度不整无论采用何种方法，导水裂

7、隙带高度_7]是确合接触Ⅲ时，为防止煤层开采产生的导水裂隙带在定防水煤柱宽度的关键。目前，对于导水裂隙带侧面与含水层连通，需留设一定宽度的防水煤柱。高度的研究，主要是将定性模型分析与数值模拟、目前，水体下采煤防水煤柱的确定方法，国内外物理模拟、现场测试方法相结合。没有统一的规定，主要方法有l_2]：①理论计算或根据防水煤柱的空间展布及功能，可归纳为纵经验公式计算法；②数值模拟方法；③相似模拟向(即垂向)防水煤柱和横向防水煤柱两种基本类型_9]。前者主要是指水体下采煤时，为防止水砂溃收稿日期：2011—06—22入而留设的一定高度的煤岩层，后者则是为防止断基

8、金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目资助(编号：层水或与