毛乌素沙漠深埋矿井水文地质条件及水害防治技术研究.docx

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1、毛乌素沙漠深埋矿井水文地质条件及水害防治技术研究鄂尔多斯盆地内部埋藏着丰富的侏罗纪煤炭资源,但随着煤炭开采从浅部向深度延伸,主采煤层顶板水文地质条件越来越复杂,不仅威胁本地区煤炭安全开采,还会造成巨大的经济损失和人员伤亡。本文以毛乌素沙漠深埋矿井为例,以沉积学水文地质学、构造地质学、采矿学、地球物理学等为理论基础,以现场露头和钻孔岩心观测为判断依据,充分利用地质勘探资料、煤矿建设和生产过程实际揭露数据,对煤层顶板沉积展布规律、富水性分布特征、工作面回采前和回采过程中防治水问题进行研究,形成毛乌素沙漠深埋矿井水文地质条件及水害防治技

2、术成果。主要研究结论如下:(1)依据野外露头踏勘、现场岩芯编录及室内测井资料分析,对侏罗系主采煤层上覆地层(主要是直罗组)进行了层序地层划分,以中期旋回为基本单元对研究区钻测井进行了系统对比,建立了侏罗系层序地层格架;对研究区侏罗系地层沉积相类型进行了详细划分,掌握了其沉积相特征和含隔水层空间展布规律。(2)根据井田水文地质特征和钻孔抽水试验情况与抽水试验成果,建立了井田原始富水性评价指标体系,侧重考虑沉积环境和不同沉积相中砂岩的发育程度、孔隙度、井田断层等因素,进行了井田富水性分区。(3)根据首采工作面顶板含水层分布和水文地质条

3、件、煤层开采、覆岩破坏等特征,顶板含水层具有水压高、水量大的特点,工作面采后导水裂缝带将波及多层含水层,涌水量峰值波动影响矿井安全。(4)采用“井下瞬变电磁测深法+矿井音频电透视”圈定了首采工作面顶板富水异常区;并基于沉积富水性分区和物探成果,施工了顶板探放水钻孔,开展了顶板水预疏放(特别是富水异常段)。(5)工作面回采过程中,采空区涌水量呈台阶式增长,避免了富水异常段涌水量波动幅度太大,威胁工作面安全生产。