采后10a垮裂岩体自修复特征的钻孔探测研究——以神东矿区万利一矿为例
李全生1
鞠金峰2
曹志国3
许家林4
赵富强5
王晓振5
1.煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京100011;国家能源投资集团有限责任公司,北京1000112.中国矿业大学矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室,江苏徐州221008;中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心,江苏徐州2210083.煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京1000114.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州2211165.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116
摘要：采动垮裂岩体在煤层采后多年的长期演变过程中,常易发生导水能力逐步降低的自修复现象,研究其产生机制与规律对于实现矿区采损环境的生态再恢复意义重大.为了揭示神东矿区万利一矿煤层开采约10 a后垮裂岩体的自修复特征,采用钻孔原位探测方法对单一煤层采动和多煤层重复采动这2类典型条件下的覆岩垮裂特征及其自修复规律进行了观测研究.结果 表明,历经8～12a时间的演变,上覆垮裂岩体的自修复现象显著,表现为钻进冲洗液漏失量小、孔内水位下降缓的低渗透现象.采煤时覆岩的初始垮裂程度直接影响采后多年探测揭露的岩体自修复效果;从横向上看,开采边界附近为采动裂隙的显著发育区,因而其垮裂岩体自修复效果要低于盘区中部压实区的垮裂岩体;从纵向上看,垮落带中下部及导水裂隙带中上部自修复效果最好,而垮落带上部及其与导水裂隙带交界的过渡区由于普遍赋存有厚硬砂岩,因而其岩层垮落块度大、自修复效果相对偏低.煤层埋深越大,较大的支承压力更易促使超前煤岩体的压缩、以及边界附近显著发育裂隙的开度减小,这有助于促进裂隙的自修复;因而浅部矿区垮裂岩体实现自修复所需的年限更长.相比单一煤层开采,多煤层重复采动产生的二次活化作用会改变上煤层覆岩已有垮裂状态,还可能破坏在其中已发生的自修复进程;上下煤层采煤间隔时间越长,覆岩整体的自修复进程越慢、效果越差.
关键词：垮裂岩体自修复钻孔探测采后年限绿色开采
分类号：TD323(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2016YFC0501104)国家自然科学基金(51604259)
论文发表日期：2021-05-28
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：11( 1428-1438 )
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