西南岩溶矿区采动影响下溶洞对导水裂隙发育规律研究
李振华1
李松涛2
杜锋1
王文强2
李建伟3
焦阳4
樊旋2
1.河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 454003;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;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 4540032.河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 4540033.内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,内蒙古包头 0140104.山西晋煤集团技术研究院有限责任公司,山西晋城 048006
摘要：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.
关键词：岩溶发育矿区溶洞采动上行裂隙溶洞下行裂隙超高导水裂隙
分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52174073)河南省杰出青年基金资助项目(222300420007)河南理工大学青年骨干教师资助计划资助项目(2019XQG-08)
论文发表日期：2023-07-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 106-117 )
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