水體上開采技術與典型案例分析(編輯修改稿)
2025-05-28 06:21 本頁面
【文章內容簡介】 的控制系統(tǒng) 。注水控制臺，注水管路和雙端堵水器的注水探管相連通，構成一個控制和觀測巖層導水性的注水觀測系統(tǒng)。 2) 井下仰斜鉆孔雙端堵水器導高觀測原理與方法 （ 1）仰斜鉆孔穿過導水裂隙帶。在回采工作面周邊的適當位置，向采空區(qū) 上方打仰斜鉆孔，該鉆孔要穿透覆巖導水裂隙帶，并進入其上方的彎曲帶一定距離，一般 5～ 10m則可，該鉆孔就是導高觀測鉆孔。 （ 2）使用雙端堵水器測試各段巖層的透水性。使用雙端堵水器，由孔口起自下而上逐段（每段 1米）測試每段巖層的導水性能，一直測試到孔底 實測到的透水巖層的最大高度，就是采場覆巖的導水裂隙帶高度。 （ 3）雙端堵水器的控制與巖層透水性觀測。起脹控制臺和注水控制臺的一端 分別連接起脹管路和注水管路，另一端則連著高壓水源。要觀測某一高度位置的巖層的透水性， 首先，操作起脹控制臺，使雙端堵水器的兩個膠囊處于無壓收縮狀態(tài)； 第二步，使用鉆機鉆桿（或使用推桿，人力推動）將雙端堵水器推移到位；第三步則是操作起脹控制臺，對雙端堵水器的兩個膠囊注水加壓，使之處于承壓膨脹狀態(tài)，從而封堵分隔一段鉆孔； 最后，則是操作注水控制臺，對分隔出的一段鉆孔進行注水觀測，通過注水控制臺上的流量表，觀測出這段巖層單位時間的注水滲流量，從而測試出這段巖層的透水性能。 底板導水破壞深度 經驗公式計算法 根據大量實測資料，用實測的底板導水破壞深度與關系最密切的工作面斜長、采深、傾角等因素的數據經回歸分析，擬合公式。 h1=+ 或 h1=++ 或 h1= 式中： h1=底板導水破壞深度， m； L——工作面長度， m； H——開采深度， m； α——煤層傾角，（ 176。 ）。 有效保護層帶（阻水帶）厚度計算 有效保護層帶厚度的計算必須有底板隔水層總厚度。采動底板破壞帶深度，承壓水導升帶高度。 h2=h（ h1+ h3） 式中： h2——有效保護層帶厚度， m； h——隔水層總厚度， m； h1——底板導水破壞帶深度， m； h3——承壓水導升高度， m； 有現場鉆孔水力壓裂法實測的單位底板隔水巖層的平均阻水能力，阻水系數。 Z=Pb/R 式中： Z——阻水系數， MPa/m； R——裂縫擴展半徑，一般取 40～ 50m； Pb——巖層破裂壓力，與地應力和巖體抗拉強應有關。 Pb =3σhσH+TPo 式中 ： Pb——使巖體破裂時的臨界水壓力， MPa； σh——作用于巖體的最小水平主應力， MPa； σH——作用于巖體的最大水平主應力， MPa； T——巖體的抗拉強度， MPa； Po——巖體空隙中的水壓力， MPa。 作用在底板上的水壓力（ P）除以阻水系數（ Z），即： h2=P/Z 阻水系數， “ 三下 ” 采煤規(guī)程中有表可查。 由表中資料可知巖層的阻水系數： 中、粗粒砂巖 ～ ， 細砂巖 MPa/m 粉砂巖 MPa/m 泥 巖 ～ 石灰?guī)r MPa/m 斷層帶按弱強度填充物考慮 ～ MPa 6. 2. 帶壓開采的安全水壓預測公式 通過對底板隔水層中不同分帶巖石的阻水能力，抗水壓能力試驗，認為底板破壞導水帶的底部尚有一定的阻水能力，底板下部構造導水帶應屬于含水層的一部分而無阻水能力。根據這一特點，建立了帶水壓開采的安全水壓預測公式： 上式不僅考慮了底板巖層的分帶性，同時還充分考慮了不同帶對底板水壓的阻抗能力，將不同帶巖層對水壓的阻抗能力分別計算后求和，形成整個底板巖層對水壓的總阻抗能力。
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