盛泉井田断裂构造分布特征及其对底板突水影响定量化研究

摘要

地质构造是导致矿井突水的主要地质因素，直接制约着矿井的安全生产工作，盛泉煤矿内部断裂构造甚为发育，为了保障今后矿井安全生产，特别是为七采区防治水工作提供技术支持，有必要对井田地质构造分布特征及底板承压水动态变化规律进行一次综合分析。
　　本论文在原有地质及水文地质资料的基础上首先对盛泉矿区充水水源做进一步分析，总结出盛泉井田为一个封闭掩埋井田，主要含水层为第四系含水砂砾层、太原组第一层石灰岩、第四层石灰岩、本溪组徐家庄、草埠沟石灰岩及奥陶系石灰岩，其中奥陶系灰岩岩溶水是影响下组煤安全开采的主要含水层。徐草灰岩和奥陶系灰岩水力联系密切，但总体上灰岩的岩溶发育程度不强，水动力补给条件较差。
　　论文在此基础上进一步研究断裂构造分布特征及其对水文地质单元划分的影响，并对断裂构造对底板突水影响进行定量分析。揭示了断裂构造是盛泉井田水文地质单元的控制因素，也是造成井田内几个水文地质单元彼此相对独立的根本因素，同时也是引发矿井底板突水的主要因素。论文综合考虑构造的交点和端点、断层落差和长度等因素，建立构造与突水预测模型，提出了断层影响因子概念，并应用该概念定量的对矿井11、13和15煤层底板突水危险性进行分区，同时绘出断层影响因子三维切片图，结果证明与实际情况较为吻合，说明断层影响因子能够很好地定量的反映出井田内断裂构造的复杂程度及断裂构造对煤层底板突水的影响，有较高的实际应用价值。
　　论文最后提出下组煤开采底板水防治技术途径，提出疏水降压、留设足够断层防水煤柱和控制工作面开采跨度是实现井田内下组煤安全开采的有效途径。

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1 绪论

1.1 论文选题及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及技术路线

2 研究区地质及水文地质概况

2.1 研究区概况

2.2 研究区地质概况

2.3 研究区水文地质概况

3 盛泉井田充水水源分析

3.1 矿井充水水源分析

3.2 井田及周边地区老窑水分布状况

4 研究区突水特征及规律

4.1 研究区突水情况

4.2 矿井突水特征及规律

5 断裂分布特征及其对水文地质单元划分的影响

5.1 断层统计分析及其对突水部位影响

5.2 断层对水文地质单元划分的控制作用

6 断层对底板突水影响定量化分析

6.1 断层影响因子概念

6.2 11煤层断层影响因子及突水危险性分区

6.3 13煤层断层影响因子及突水危险性分区

6.4 15煤层断层影响因子及突水危险性分区

7 盛泉矿井水防治技术途径

7.1 疏水降压

7.2 断层防水煤柱

7.3 控制工作面开采跨度

8 结论

8.1 创新点

8.2 主要结论

8.3 展望

参考文献

致谢