煤炭科学技术

作者：徐智敏, 刘栓栓, 李剑锋, 陈天赐, 骆俊峰, 李鑫, 陈歌,

关键词：隔水层结构, 抗破坏能力, 抗渗透能力, 底板采动破坏, 隔水关键层,

新桥井田内构造发育，在沉积环境、断层以及大型褶曲构造的共同作用下，使得新桥井田内呈现出区块化特征，各个区块间二2煤底板隔水层在岩层厚度、岩层组合关系等方面呈现出差异性，其结构组合形式成为影响底板隔水层阻隔水能力的重要因素。基于上述背景，统计了井田内勘探钻孔资料，选取典型钻孔柱状图，提出并利用“三层段”结构划分方法，将井田范围内二2煤底板隔水层划分成a、b、c、d四类结构模型；从“三层段”中各层段所抵抗的破坏类型以及自身岩层的性质定性评价4类结构模型，得出阻隔水能力由大到小为：a类>b类=d类>c类；以2301工作面为典型工作面，通过对底板隔水层补勘取样和测试分析，得到：Ⅲ层（杂砂岩层）岩石力学强度高；Ⅳ层（粉砂质泥岩层）岩石渗透性能极差。根据采动条件下底板破坏深度现场实测结果和经验公式计算结果的对比分析，确定Ⅲ层（杂砂岩层）为抗采动破坏关键层；并建立以c类结构模型为基础的评价模型，通过定性分析确定了结构对底板隔水层阻隔水能力的影响；最后，对4类结构模型分别进行质量比值系数和强度比值系数与岩层厚度加权计算，分析计算结果并比较了2种计算方法的优缺点。基于上述分析，初步提出了综合考虑隔水层厚度的结构比值系数的概念，为进一步研究阻隔水能力定量评价方法奠定了理论基础。

来源：2022年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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