隔水关键层原理在保水采煤中的应用初探.pdf

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1、技术与市场技术研发2014年第21卷第1O期隔水关键层原理在保水采煤中的应用初探周信(山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿，山西吕梁033600)摘要：重点对隔水关键层的基本工作原理进行了分析，研究了在保水采煤工作中应用隔水关键层的主要技术要点，最后结合实际案例，分析了隔水关键层的主要应用价值，希望能够通过对隔水关键层的合理应用，达到提高保水采煤整体质量的目的。关键词：隔水关键层；保水采煤；原理；应用doi：10．3969／j．issn．1006—8554．2014．10．0500引言键层不受到采动因素影响的情况下，结

2、构关键层可发挥隔水功从我国当前煤矿工作面开采现状的角度上来说，瓦斯以及效，则可以将其视作隔水关键层；最后，若工作面结构关键层容突水灾害是诱发煤矿工作面出现群死群伤等特大安全事故的易受到采动因素的影响，在采动作用下出现破断问题，但在关最主要原因。特别是从突水灾害的角度上来说，除了诱发严重键层发生破断后，所形成的裂隙恰好被软弱岩层完全充填，裂的人身安全损失以外，对煤矿企业所造成的经济损失也是不可隙被密合，则同样不易导致工作面出现突水问题。预估的。特别是在煤矿开采规模不断拓展的背景之下，煤矿开采工作面的基本地质条件进一步恶化

3、，煤矿开采的难度有所增大，在一定程度上加重了矿井出现突水灾害的可能性。据相关调查资料显示，煤矿工作面发生矿井突水事故的几率明显高于10年前的总和，煤矿开采所面临的安全形势不容乐观。从煤矿开采突水灾害的角度上来说，为了能够在防治突水灾害的同时，实现对水资源的合理保护，就需要结合工作面的具体情况，推广保水采煤的工作技术。而在保水采煤的工作开展中，合理应用隔水关键层原理同样是极为重要的。本文即针对该问题作详细分析与探讨。1隔水关键层基本原理分析图1隔水关键层主要工作原理示意图一般来说，煤系地层往往表现有相当典型的分层特征，部

4、2隔水关键层原理在保水采煤中的应用要点分岩层硬度较高，具有良好的承载性能，部分岩层则硬度较低，结合以上分析认为：在对煤矿工作面突水灾害进行防治的具有较强的抗渗流性能。突水工作面与水源之间往往存在有过程当中，同时也为了对煤矿开采区域内的水资源进行有效保若干层岩层，这些岩层阻隔突水工作面与水源之间的直接联护，就需要将对隔水关键层的保护作为重点工作内容。保护隔系。但由于不同分层岩层所表现出的分层特性往往具有一定水关键层的目的在于：在不形成突水通道的基础之上，也不诱差异，再加上岩层在采动岩体中所处的位置存在一定的差异发渗流突变

5、的问题。保水采煤工作中，隔水关键原理的实现步性，故而导致其在隔水性能的表现上也存在一定的差异性。对骤可以概括为以下四步：第一步，对隔水关键层所处的位置进于隔水关键层的定义则可以概括为：水源最终需要穿透的岩行判断；第二步，对隔水关键层结构稳定性的判别以及控制技层，或者是水源最终被阻隔的岩层。为了能够使水源突破隔水术进行综合分析；第三步，对隔水关键层渗流状态下的稳定性关键层，实现与突水工作面的直接联系，主要的实现途径有两进行分析与控制；第四步，结合保水采煤的具体工作要求，实现个类型：其一是建立在采动裂隙的基础之上实现贯通，

6、其二是对渗流突变通道的灵活控制。在保水采煤工作中对隔水关键建立在天然构造通道的基础之上实现贯通。结合相关的实践层工作原理进行应用，能够使工作面发生突水、渗流等灾害的工作经验来看，无论通过以上哪种途径实现，或两种途径同时可能性得到明显的降低，对确保保水采煤工作的安全与持续而实现，最终都将形成突水通道。隔水关键层的主要工作原理即言意义重大。在按照以上步骤应用隔水关键层原理的过程当如图1所示。中，还需要关注以下几个方面的技术要点。从煤系地层构造特征的角度上来说，隔水关键层可以从以1)在对隔水关键层所处位置进行判定的过程当中，

7、需要特下三个方面人手加以理解：首先，突水工作面与水源之间存在别重视对矿井工作面上部、下部的物探分析工作，了解保水采有相对较厚且软弱的隔水层(主要是指厚度较大的表土层)，在煤工作面所处区域的地质构造特点以及水源分布特性。通过满足这一条件的情况下，则不容易导致煤矿开采工作面发生突对构造地质以及水文条件的综合分析，结合物探技术的应用，水灾害；其次，若煤层上方含水层直接位于结构关键层的上部，在采动岩体中对隔水关键层所处的位置加以明确界定。或者是煤层下部含水层直接位于结构关键层的下部，在结构关2)在对隔水关键层结构稳定性问题进行

8、判别与控制的过79技术研发TECHN0L0GYANDM_ARKETVo1．21，No10，2014程当中，所涉及到的主要工作内容有：对保水采煤工作面的开探测到3条隐伏含水断层，发育深度在16．0—32．0m范围内，采方案进行设计，对开采区域内的布置结构进行规范，对工作通过对隔水关键层进行破断分析的方式证实其裂隙深度为面的大小进行优