司马煤矿薄基岩导裂带高度主控因素研究

王海波

(山西潞安集团 司马煤业有限公司，山西 长治 047105)



司马煤矿薄基岩导裂带高度主控因素研究

王海波

(山西潞安集团 司马煤业有限公司，山西 长治 047105)

我国薄基岩区分布广泛，司马煤矿一采区属于薄基岩区，3#煤层采动易导致煤层和第四系含水层联通而引发顶板水害，其顶板黏土层是导水裂隙带发育高度的主控因素。因此通过室内压汞实验、土工实验测试顶板黏土的渗透率和塑性指数，利用RFPA数值软件分析顶板导水裂隙带发育高度。研究结果表明：黏土层是顶板水害防治的双重保障，一方面，司马煤矿黏土层在弯曲下沉带存在低渗透率区域，可以有效防止第四系水进入工作面；另一方面，黏土层具有良好的重塑性和再生性，是顶板水害防治的天然屏障。

薄基岩；导水裂隙带；PFPA数值模拟；发育规律；黏土层；渗流特征；塑性

我国薄基岩、厚松散层地质条件的煤层储量非常丰富，例如神东矿区，是典型的薄基岩、厚松散层的煤层，储量达2 236亿t，占全国探明储量的1/3，还有潞安、永城、两淮和济宁等矿区也都存在这种特殊地质条件的煤层[1]. 此外，一些矿区为了充分挖掘矿井生产能力，延长服务年限，提高回采上限，缩小防水防砂煤柱，对原本属于表外储量的煤炭进行开采，使得煤层基岩变薄，地质条件成为薄基岩、厚松散层，例如安徽省的祁东煤矿等[2].

本文以潞安矿区司马煤矿一采区3#煤层薄基岩区顶板水害防治为研究对象，采取室内试验和数值模拟相结合的方法，分析顶板采动导水裂隙带发育高度，找出导水裂隙带高度的主控因素，研究其主控因素的控水作用。……