复杂地质条件下灰岩水害防治方法与关键技术研究
以地下水系统方法为指导,采用信息技术、水文地质试验与数值模拟相结合方法,通过理论计算、室内测试与现场试验,系统开展灰岩底板水在不同方案下开采疏放与开采底板破坏模拟,以及突水水源判别与灰岩地下水管理模型研究,从而为承压水的疏水降压、水资源保护提供技术支撑,也为实现深部煤层(如淮南 A 组煤层)安全开采提供科学依据。(1)通过放水试验查明矿区范围内水文地质条件,综合分析断层导、隔水性及含水层之间水力联系;结合探测成果,利用数值模拟方法,计算疏放含水层参数,为模拟多种方案下承压水防治提供理论与技术依据;(2)采用岩石物理力学实验、岩石质量指标统计、岩石试件和原位波速测试等多种方法,研究了底板岩体结构的差异性,为底板岩层阻隔水能力评价提供依据;(3)建立了水岩耦合数值模型,模拟承压含水层煤层回采过程中底板及灰岩含水层应力场与渗流场变化特征,获得了底板采动效应特征,揭示了工作面底板岩体结构在采动过程中的水压效应对岩体结构破坏作用;(4)建立了承压水下开采的地下水管理模型,以放水量最小为目标,以满足区块安全水压值为约束条件,达到既疏放排水与安全开采,同时又保护地下水资源;(5)建立矿山多水源突水的水质判别模型,实现快速辨别突水的水源问题。
安徽理工大学
2021-04-13