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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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榆神矿区浅埋煤层减水开采中预疏放标准确定方法

作者(Author):

  • 靳德武
  • 刘基
  • 许峰
  • 王振荣
  • 庞乃勇

作者单位:

  • 中煤科工集团西安研究院有限公司
  • 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室
  • 煤炭科学研究总院
  • 神华神东煤炭集团有限责任公司

关键词:

  • 减水开采
  • 预疏放
  • 充水模式
  • 第四系含水层
  • 漏失量
  • 榆神矿区
  • 摘要
  • 论文图表
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榆神矿区地处干旱半干旱地区,生态环境十分脆弱。疏放水是榆神矿区顶板水害防治的主要手段,但过度疏放不仅增加矿井排水负担,而且不利于保护浅层地下水资源。因此,在确保防治水安全的前提下,计算预疏放残余水头、确定预疏放阶段和回采阶段第四系松散含水层漏失量,从而实现总漏失量最小是煤炭减水开采中的一项重要课题。以榆神矿区锦界煤矿为例,在分析井田含、隔水层赋存特征的基础上,建立了煤层开采的两种充水模式,并对顶板含水层进行了富水性分区;以矿井涌水量实测数据为基础,分析了涌水量变化规律及其构成比例;采用Drain边界刻画多工作面连续回采内边界,建立了锦界煤矿采掘扰动条件下地下水流数值模型,研究了两种充水模式下预疏放残余水头在不同工况下的第四系松散含水层总漏失量变化规律,确定了工作面预疏放结束标准。结果表明:锦界煤矿煤层顶板为典型的沙(层)-土(层)-基(岩)型结构,主要充水水源为风化基岩水,主要充水模式为土层未缺失风化基岩充水型及土层缺失风化基岩和松散层混合充水型。采用GIS多元信息融合技术划分的井田富水性分区结果显示,相对强富水区位于井田二盘区局部地段、三盘区和四盘区大部分地段,与现场实际基本一致。矿井疏放水量与工作面回采残余涌水量曲线变化趋势基本一致,各占矿井涌水量的50%左右。通过数值模型计算得出两种充水模式下工作面预疏放结束标准为将充水含水层疏放至煤层底板以上15~20 m,保留一定的残余水头可进行回采,无需继续疏放。此时,第四系松散含水层水资源总漏失量最小,可起到减水采煤的作用。研究成果为榆神矿区浅埋煤层提供了“减水开采”的新思路。

[1]范立民,孙魁,李成.西北大型煤炭基地地下水监测背景、思路及方法[2]孙亚军,陈歌,徐智敏.煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展[3]彭苏萍,毕银丽. 黄河流域煤矿区生态环境修复关键技术与战略思考[4]尹尚先,王屹,尹慧超. 深部底板奥灰薄灰突水机理及全时空防治技术[5]董书宁,姬亚东,王皓.鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田典型顶板水害防控技术与应用

靳德武,刘基,许峰,等.榆神矿区浅埋煤层减水开采中预疏放标准确定方法[J].煤炭学报,2021,46(1):220-229. JIN Dewu,LIU Ji,XU Feng,et al.Method of determining of pre drainage standard in water decrease mining of shallow seam in Yushen mining area[J].Journal of China Coal Society,2021,46(1):220-229.
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