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断层防水煤岩柱安全宽度的计算与评价

第28卷第4期

V01.28

No.4

辽宁工程技术大学学报(自然科学版)

JoumalofLiaoningTechnicalUniversity(NaturalScience)

2009年8月

Aug.

2009

文章编号:1008.0562(2009)悼0517-04

断层防水煤(岩)柱安全宽度的计算与评价

崔芳鹏1,武强2,胡瑞林1,徐文杰1,李彦周3,杨武洋2

(1.中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室,北京100029;2.中国矿业大学地球与测绘工程学院,

北京100083:3.开滦集团荆各庄矿业分公司.河北唐山063000)

摘要:针对如何确定导水断层附近的防水煤(岩)柱宽度是困扰煤炭开采的问题,以开滦集团荆各庄矿3092工作面为例。综合运用经验公式、数值模拟和原位探测来确定其断层防水煤(岩)柱的安全宽度,最终得出了符合实际的且小于原留设宽度的断层防水煤(岩)柱安全宽度,为该矿节约了可采储量,延长了矿井服务年限,具有显著的社会和经济效益:同时该法为本矿及相似矿井以后处理类似问题提供了参考,具有较高理论和现实意义。关键词:断层防水煤(岩)柱;安全宽度:数值模拟;原位探测:计算与评价中图分类号:TD

822.3

文献标识码:A

on

Calculationandevaluationthesafewidthoffaultwaterproof

Wenjiel.LIYanzhou3,Yf蝌GWuyan92

coal(rock)pillar

CUI

Fangpeng,WUQian92,HU

Ruilinl,XU

(1.KeyLaboratoryofEngineeringGeomechanics,InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademy

of

Science,Beijing100029,China;2.CollegeofEarthScienceandSurveyingEngineering,ChinaUniversity

100083,China;3.Jinggezhuang

ofMiningandTechnology,BeijingMining

SubsidiaryCompany,Kailuan

Group,Tangshan063000,China)

Abstract:ItiSalwaysdi币culttodeterminethesafewidthofwaterproofcoalfrock)pillararoundfaults.111ispaperpresents

methodforthe

at

determinationof

safewidthofwaterproofcoal(rock)pillar

aroundfaultbased

on

thegeologicalconditionsNo3092workingfaceinJinggezhuangCoalMine.Kailuan.111emethodhasapplied

varioussyntheticallyempiricalwidthofwaterproofresultsin

formulas,numerical

reserves

simulationandfieldexploration.Inthisway,asmallersafe

coal(rock)pillararoundfaultisobminedcomparingtoprevioussafewidth.Therefore,it

andminelifeinJinggezhuangCoalMine.Inparticular,themethod

an

increaseofrecoverable

Canand

beappliedinothermineswithsimilargeologicalconditions.

Keywords:fault

evaluation

waterproofcoal(rock)pillar:safewidth;numericalsimulation;fieldexploration:calculation

引言

工程概况

开滦(集团)荆各庄矿业分公司位于河北省唐

统计资料表明,矿井突水80%与断层有判1l。

过去,在断层防水煤(岩)柱留设方面,多采用国内外经验数据或公式,所留设的防水煤(岩)柱,其尺寸有时过大,致使积压了大量的煤炭资源;有时过小,加之水文地质条件不清,从而引发了较严重的水害事故。因此,如何根据现有的工程、水文地质条件计算出尽可能符合实际结果的断层防水煤(岩)柱安全宽度,既不使煤层开采引发水害事故,又不浪费宝贵的煤炭资源,对某些严重受断层水威胁的矿井具有极为重要的现实和理论意义。

山市北偏东约13km处,矿井的9煤层为主采煤层之一,厚度0~17.67m,平均厚度7.43m。煤层为黑色、条带状构造,玻璃光泽,以亮煤为主,间夹暗色条带,局部含丝炭,偶含黄铁矿膜,半亮~光亮型。煤层的容重为1.44

t/m’。

该煤层位于井田西南部的3092工作面在开采时受到井田内F3断层的威胁,F3为逆断层,位于井田南部,构成了井田的天然边界,走向350-600,倾角南东,断层面倾角350 ̄460,累计落差70~145m,

收稿日期:2007.02.14

基金项目:国家蕈点基础研究发展规划基金资助项目973(2002CB412702)

作者简介:崔芳鹏(1979.).男,河南新乡人.博士研究生.主要从事工程地质、地质灾害等方面的研究。本文编校:于永江

万方数据 

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