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黃土地區(qū)煤礦地表水防排水研究

2014-06-07 05:55:14李平虎祁瑞軍穆文平傅睿智
煤炭學(xué)報(bào) 2014年7期
關(guān)鍵詞:沖溝水害導(dǎo)水

朱 閣,武 雄,李平虎,祁瑞軍,穆文平,傅睿智

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)水資源與環(huán)境工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;2.天津市勘察院,天津 300191;3.內(nèi)蒙古第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)院,內(nèi)蒙古東勝 017000)

黃土地區(qū)煤礦地表水防排水研究

朱 閣1,武 雄1,李平虎2,祁瑞軍3,穆文平1,傅睿智1

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)水資源與環(huán)境工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;2.天津市勘察院,天津 300191;3.內(nèi)蒙古第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)院,內(nèi)蒙古東勝 017000)

目前國內(nèi)對(duì)煤礦水害及防治研究多集中于對(duì)地下水水源產(chǎn)生的水害研究,對(duì)地表水誘發(fā)的煤礦水害研究較少。文章重點(diǎn)關(guān)注北方黃土地區(qū)煤礦地表水防治問題,為黃土地區(qū)的煤礦地表水害提供防治措施。通過對(duì)中煤平朔集團(tuán)安家?guī)X煤礦的研究,利用概率積分法、FLAC3D數(shù)值模擬方法對(duì)安家?guī)X井工1礦4106~4109工作面地表移動(dòng)規(guī)律進(jìn)行研究模擬,預(yù)測(cè)開采后地表變形情況和平均影響半徑,評(píng)價(jià)采動(dòng)區(qū)內(nèi)地表水滲漏的危險(xiǎn)性。結(jié)果表明:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式與數(shù)值模擬方法計(jì)算采區(qū)“兩帶”(垮落帶與導(dǎo)水裂縫帶)發(fā)育高度約為171.8 m;采煤產(chǎn)生的地表積水區(qū)與導(dǎo)水裂縫帶會(huì)對(duì)煤礦開采產(chǎn)生威脅;采取攔截工作面以外外圍來水,就近取土適時(shí)填筑凹陷區(qū),及時(shí)排除滲入礦井內(nèi)部的積水等措施解決地表水滲漏問題對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響。

黃土地區(qū);地表水害;變形預(yù)測(cè);導(dǎo)水裂縫帶;防治措施

我國是世界上煤礦水害最為嚴(yán)重的國家之一。我國煤礦水害類型主要包括喀斯特充水煤礦床水害、砂巖裂隙充水煤礦床水害以及第四系及地表水充水礦床水害[1-7]。目前國內(nèi)對(duì)于煤礦水害的研究多集中于喀斯特充水煤礦床和砂巖裂隙充水煤礦床,而對(duì)于北方黃土地區(qū)地表水誘發(fā)的煤礦水害研究較少。我國北方內(nèi)蒙古、山西地區(qū)溝谷及沖溝廣泛發(fā)育,切割深度深,這些沖溝為季節(jié)性河流,平常干涸,但在雨季匯水量很大。另外,上述地區(qū)的煤層如內(nèi)蒙古鄂爾多斯神東煤礦、山西朔州平朔煤礦等具有埋藏淺,導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度高,局部與地表相通等特點(diǎn)。因此,在雨季地表水非常容易進(jìn)入礦井,造成水患。嚴(yán)重影響到了礦區(qū)的正常生產(chǎn)與人員的生命安全,也會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷娜司迎h(huán)境造成危害[4-8]。2003年臨汾市江水坪煤礦“4·17”特大淹井事故,因暴雨誘發(fā)地表水灌入礦井,造成多名礦工不幸遇難[3]。2006-07 -13內(nèi)蒙古鄂爾多斯市金利煤礦發(fā)生山洪灌井事故,造成2人死亡。因此,針對(duì)上述地區(qū)開展地表水防排研究及治理工作有重要意義。

1 安家?guī)X井工1礦礦區(qū)概況

安家?guī)X井工1礦位于寧武煤田北端,屬于山西高原平朔地臺(tái)低山丘陵區(qū),多為黃土覆蓋,形成梁垣峁等黃土高原地貌景觀,地形基本呈西高東低趨勢(shì)。主要發(fā)育水系七里河及3條支溝。西部為南北向山麓, 4106~4109工作面位于該山麓東坡的延伸地帶(圖1)。研究區(qū)內(nèi)從南向北山脊與溝谷交錯(cuò)出現(xiàn),走向東西,溝谷多形成季節(jié)性河流。山脊兩側(cè)分布有眾多沖槽,長度數(shù)米至數(shù)十米,深度25~40 m不等,這種地貌形態(tài)影響了地表水的匯流特征。研究區(qū)域降水量分布極不均勻,多集中在7—9月,占全年降水量的

75%~90%,年平均降水量426.7 mm。

2 地表變形預(yù)測(cè)

2.1 概率積分法

采用目前國內(nèi)外煤炭行業(yè)比較廣泛使用的概率積分法進(jìn)行地表移動(dòng)計(jì)算[9]。計(jì)算步驟遵循各工作面的開采順序,其中4106~4109工作面與9106~9107工作面的開采分成13步。4106工作面分2步開采,對(duì)應(yīng)總步驟的第1,2步;4107工作面分3步開采,對(duì)應(yīng)總步驟的第3,4,5步;4108工作面分4步開采,對(duì)應(yīng)總步驟的第6,7,8,9步;4109工作面分4步開采對(duì)應(yīng)總步驟的第10,11,12,13步;9106工作面分2步開采,對(duì)應(yīng)總步驟的第7,8步,即與4108工作面的開采時(shí)間有部分重疊;9107工作面分3步開采,對(duì)應(yīng)總步驟的第10,11,12步,即與4109工作面的開采時(shí)間有部分重疊。綜合各步計(jì)算結(jié)果,得到13個(gè)計(jì)算步驟地表的水平位移值、沉降量、傾斜值和平均影響半徑的統(tǒng)計(jì)表[9-11](表1)。

表1 概率積分法計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)Tab le 1 Calculation results of probability integralmethod

2.2 FLAC3D數(shù)值模擬

本次計(jì)算的模型范圍:以4108工作面西部邊界向西延伸1 000 m為模型的西部邊界,以4108工作面東部邊界向東延伸1 000 m為模型的東部邊界,以4106工作面的北部邊界向北延伸1 000 m為模型的北部邊界,以4109工作面的南部邊界向南延伸1 000 m為南部邊界,沿深度方向由煤層最大埋深向下延伸300 m為底部計(jì)算邊界。模型長度方向?yàn)闁|西向,即X軸方向;寬度方向南北向,即Y軸方向;高度方向?yàn)槊簩勇裆罘较?即Z軸方向[11-14]。圖2為計(jì)算模型。綜合各步計(jì)算結(jié)果,得到了13個(gè)計(jì)算步驟的地表沉降量和平均影響半徑,見表2。

圖2 FLAC3D計(jì)算模型Fig.2 Calculation model of FLAC3D

表2 FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)Tab le 2 Calculation results of FLAC3D

3 地表水滲漏危險(xiǎn)性評(píng)估

3.1 采區(qū)覆巖“兩帶”發(fā)育高度計(jì)算

采區(qū)內(nèi)4號(hào)上覆巖層為中硬巖層,煤層平均厚度為14 m。9號(hào)上覆巖層也為中硬巖層,煤層平均厚度為13.75 m,4號(hào)煤與9號(hào)煤之間平均距離31.08 m。采用《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中對(duì)應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式[15-18]:

中硬巖導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育最大高度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式

由此確定“兩帶”發(fā)育高度約171.8 m(考慮4倍煤層厚度為保護(hù)層厚度)。

3.2 采動(dòng)影響區(qū)內(nèi)地表水滲漏危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

研究區(qū)內(nèi)分布有石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組、碎屑沉積巖裂隙含水層組和松散沉積物孔隙含水層組。而隔水層以煤系地層下部的本溪組泥巖地層和基巖上覆的第三系紅色黏土層為主。4號(hào)煤層回采有影響的含水層主要是導(dǎo)水裂縫帶范圍內(nèi)的砂巖裂隙水和局部地段第四系孔隙水。第四系孔隙水含水層富水范圍有限,富水性弱,因此僅局部與基巖直接接觸地段第四系水可通過導(dǎo)水裂隙帶涌入礦井,使礦井涌水量增大,對(duì)4號(hào)煤層開采有一定威脅。對(duì)4,9號(hào)煤層回采有影響的充水水源為太原組砂巖裂隙含水層和奧陶系巖溶裂隙含水層,其中頂板為直接充水水源,對(duì)回采會(huì)造成直接影響,下伏奧灰含水層為間接充水水源,對(duì)煤層回采會(huì)造成間接影響[19]。

研究區(qū)內(nèi)煤層埋藏深度不一,其中4106工作面4號(hào)頂板埋深120~290 m。總體上,西部埋藏淺,東部埋藏深,山梁處埋藏深,溝谷埋藏淺。圖3為4106工作面4號(hào)煤頂板埋深等值線圖,圖4為4106工作面導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度特征圖,圖5為4106工作面導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度加上保護(hù)層厚度后的特征圖。從圖中可以看出,導(dǎo)水裂縫帶(含保護(hù)層)穿過第三系靜樂組隔水層的區(qū)域主要分布在東部與西部的兩個(gè)較大區(qū)域。在這兩個(gè)區(qū)域內(nèi),導(dǎo)水裂縫帶將溝通第四系含水層,因而地表水可以通過導(dǎo)水?dāng)嗔褞B入礦井。另外,經(jīng)過地表移動(dòng)分析,并結(jié)合地形地貌特征,預(yù)測(cè)出4106工作面在4號(hào)與9號(hào)煤開采過程中會(huì)形成一系列凹陷區(qū),如不進(jìn)行處理將形成地表積水區(qū),對(duì)礦井安全生產(chǎn)造成危害[19]。

圖3 4106工作面4號(hào)煤頂板埋深等值線Fig.3 Contour line of4106 working face No.4 coal roof buried depth

圖4 4106工作面導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度等值線Fig.4 Contour line of4106 working face water flowing fractured zone

圖5 4106工作面導(dǎo)水裂縫帶+保護(hù)層分布特征Fig.5 4106 working face water flowing fractured zone+protective layer

4 防排水措施與工程

4.1 原始地形特征

研究區(qū)內(nèi),地形總體西高東低,從1 495 m降到1 280 m(按工作面范圍統(tǒng)計(jì))。圖6為研究區(qū)地形圖。工作面范圍內(nèi)發(fā)育有眾多沖溝,按照規(guī)模將這些沖溝劃分成4級(jí)。I級(jí)溝有兩條:I-1位于4106與4107工作面之間,I-2位于4107與4108工作面之間。I級(jí)溝比較寬緩,寬度和深度都很大,最寬處超過200 m,最窄處約為40 m,溝長較長;溝兩側(cè)岸坡較緩,坡角一般在15°以內(nèi),局部較陡,最陡處位于4106工作面南側(cè),約30°;沿溝底延長方向,溝底坡度約3°。溝底現(xiàn)為階梯形旱地。II級(jí)溝包括兩條,均位于4106工作面的北側(cè),水流方向?yàn)閃S-EN,流入4106北部的東西向沖溝內(nèi);溝寬15~25 m,深25~40 m,兩側(cè)岸坡較陡,30°~40°。III級(jí)溝多分布在4107工作面的北側(cè)(圖6中紅色線條表示),這類沖溝比II級(jí)溝短,寬3~8 m,深15~30 m,溝岸較陡;此外,其他沿SW-NE向發(fā)育的多條規(guī)模較小的沖溝為Ⅳ級(jí)溝。

4.2 工作面采動(dòng)變化

圖7(a)為4106工作面采完后地形。從地形上看,總體地形依然為西高東低。開采4106第1步時(shí)未出現(xiàn)積水區(qū),開采4106第2步時(shí)出現(xiàn)了3處凹陷積水區(qū),但面積都較小,地表沖溝的總體趨勢(shì)沒有沒改變,能夠保證水流通暢。

圖6 原始地形與工作面分布Fig.6 Initial topography and working faces

圖7 開采完4106和4107工作面后的地形Fig.7 Topographic map of4106 and 4107 working face aftermining

圖7(b)為4107工作面開采后地形。從圖可以看出,4107工作面采完后,總體地形依然為西高東低。開采4107第1步和4107第2步時(shí)共出現(xiàn)3處凹陷積水區(qū),但面積都很小。地表沖溝的總體趨勢(shì)沒有沒改變,能夠保證水流通暢。

煤層開采過程中出現(xiàn)的凹陷積水區(qū)的面積都很小,研究區(qū)總體地形依然保持西高東低,因此地表沖溝的總體趨勢(shì)基本沒有改變,能夠利用原始地形來對(duì)地表水進(jìn)行疏導(dǎo)和排除。各級(jí)沖溝的坡度在3°~16°,能夠保證正常流水。

4.3 防水措施總體方案

總體方案遵循以下原則:盡量攔截工作面以外外圍來水,保證工作面內(nèi)部水流通暢同時(shí)能夠就近取土適時(shí)填筑凹陷區(qū),避免積水并及時(shí)排除滲入礦井內(nèi)部的積水[20]。根據(jù)上述原則,形成總體治理方案:①在4106工作面和4107工作面南部各設(shè)置1條截水溝,攔截流向工作面的南部匯水;在4106工作面和4107工作面西側(cè)設(shè)置1條截水溝,攔截流向工作面的西部匯水。②對(duì)采動(dòng)影響范圍內(nèi)的地表沖溝分Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ級(jí)進(jìn)行削坡處理;對(duì)Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ級(jí)溝沿溝底填黏土,注意隨采隨察,及時(shí)對(duì)溝床進(jìn)行碾壓、夯實(shí)、平整,防止地表水入滲;對(duì)Ⅰ級(jí)沖溝溝底碾壓平整后修筑成簡(jiǎn)易道路,保證匯水沿溝底簡(jiǎn)易道路迅速流走。同時(shí),簡(jiǎn)易道路能夠保證機(jī)械車輛的正常通行,能夠在開采過程中及時(shí)封堵采動(dòng)裂縫。③按照數(shù)值模擬的預(yù)測(cè)結(jié)果,開采過程中就近取土適時(shí)填筑凹陷區(qū),避免積水。④地表水滲入礦井后,通過礦井抽水排除滲入礦井內(nèi)部的積水。

5 地表水防治工程設(shè)計(jì)

5.1 截排水溝工程設(shè)計(jì)

設(shè)置截排水溝的目的是為了攔截上游來水,設(shè)置在采動(dòng)影響范圍之外并應(yīng)盡可能地?cái)r截更多的匯水,避免流入礦井同時(shí)保證排水溝要有一定的坡度(即渠道比降),保證水流暢通。

開采前,在4106,4107工作面周邊修筑3條排水溝:①4106工作面南側(cè)修筑排1;②4107工作面南側(cè)修筑排2;③4106和4107工作面西部修筑排3。其中排3為永久性排水溝,開采4107工作面前將排2填實(shí),截排水溝具體布置如圖8所示。

如前述,礦區(qū)所在區(qū)域的年平均降水量為426.7 mm,多集中在7—9月,占全年降水量的75%~90%。按照礦區(qū)降雨資料,取極端情況進(jìn)行設(shè)計(jì),即一天降雨量為100 mm,地面徑流系數(shù)為0.8,各排水溝對(duì)應(yīng)匯水面積和匯水量見表3。

圖8 截排水溝布置Fig.8 Cutting drain ditches arrangement

表3 截排水溝匯水面積與匯水量Table 3 Catchment and water-collecting amount of cutting drain ditches

5.2 地表沖溝處理工程設(shè)計(jì)

依據(jù)開采進(jìn)程,提前對(duì)采動(dòng)影響范圍內(nèi)的地表沖溝進(jìn)行治理,治理過程由西向東隨開采進(jìn)程分段進(jìn)行。地表沖溝分成Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四個(gè)等級(jí)。具體治理措施:①將各級(jí)沖溝中兩岸大于20°坡體削成20°,削土填至溝內(nèi);②對(duì)Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ級(jí)溝沿溝底填40 cm厚黏土,注意隨采隨察,及時(shí)對(duì)溝床進(jìn)行碾壓、夯實(shí)、平整,防止地表水入滲;③對(duì)Ⅰ級(jí)沖溝溝底碾壓平整后修筑成簡(jiǎn)易道路,確保匯水沿溝底簡(jiǎn)易道路迅速流走。同時(shí),創(chuàng)造機(jī)械車輛正常通行條件,能夠在開采過程中及時(shí)封堵采動(dòng)裂縫。表4為I級(jí)溝、II級(jí)溝和III級(jí)溝削坡工程統(tǒng)計(jì)信息[21-22]。

表4 地表原始沖溝削坡工程統(tǒng)計(jì)信息Table4 Information of slope cutting of original d rain ditches

5.3 填方工程設(shè)計(jì)

填方的目的是將采動(dòng)造成的凹陷區(qū)填高,避免地表積水。另外,填方應(yīng)該保證適時(shí)與適量,不能因填方造成上游水流不出去。按照這個(gè)要求,進(jìn)行了填方設(shè)計(jì)。開采過程中根據(jù)數(shù)值模擬的預(yù)測(cè)結(jié)果,就近取土適時(shí)填筑預(yù)測(cè)凹陷區(qū)(圖9,表5)[23]。

圖9 開采4106工作面和4107工作面過程中填方措施Fig.9 Fill construction of 4106 and 4107 working faces duringmining

表5 填方工程統(tǒng)計(jì)信息Tab le 5 Information of fill construction

開采4106工作面第2步時(shí),就近取土適時(shí)填筑預(yù)測(cè)凹陷區(qū),將挖2-0和挖2-1范圍內(nèi)的土直接推至填2-0、填2-1、填2-2和填2-3預(yù)測(cè)凹陷區(qū)內(nèi)。采完4106工作面后,開采4107工作面前,填實(shí)排1。開采4107工作面第1步時(shí),就近取土適時(shí)填筑第1段東端出現(xiàn)的凹陷區(qū)填3-0。開采4107工作面第2步時(shí),就近取土適時(shí)填筑凹陷區(qū)填4-0和填4-1。開采4107工作面第3步時(shí),就近取土適時(shí)填筑預(yù)測(cè)凹陷區(qū),將挖5范圍內(nèi)的土直接推至填5-0和填5-1預(yù)測(cè)凹陷區(qū)內(nèi)。

5.4 入滲地表水抽排工程設(shè)計(jì)

礦區(qū)所在區(qū)域的年平均降水量426.7 mm,多集中在7—9月,占全年降水量的75%~90%,按照極端情況一天降雨量為100 mm。礦區(qū)匯水面積為1 906 237 m2,地表入滲系數(shù)為0.2,按此計(jì)算滲入4106工作面的水量為417.33 m3/h,滲入4107工作面的水量為1 171.20 m3/h,入滲工作面內(nèi)部的這部分降水通過礦井抽水排除[24]。

6 結(jié) 論

(1)利用概率積分法、FLAC3D數(shù)值模擬方法對(duì)煤層開挖過程中地表移動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了模擬。經(jīng)概率積分法計(jì)算,得到采動(dòng)作用下地表水平位移值、傾斜值、地表的沉降值和各步的平均影響半徑,經(jīng)數(shù)值模擬方法計(jì)算,得到了13個(gè)計(jì)算步驟的水平位移值、應(yīng)力的分布特征、地表沉降量和平均影響半徑。

(2)在采場(chǎng)上覆巖層變形破壞的垂直分帶特征、采區(qū)覆巖“兩帶”發(fā)育高度、礦井排水引起的水位變化規(guī)律等研究的基礎(chǔ)上,利用經(jīng)驗(yàn)方法與數(shù)值模擬方法確定“兩帶”發(fā)育高度約為171.8 m(含保護(hù)層),并對(duì)地表水滲漏的危險(xiǎn)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

(3)根據(jù)理論與實(shí)際地形分析特征,提出了地表水防治原則:盡量攔截工作面以外外圍來水;保證工作面內(nèi)部水流通暢;能夠就近取土適時(shí)填筑凹陷區(qū),避免積水;能夠及時(shí)排除滲入礦井內(nèi)部的積水。

(4)按照上述原則提出了總體治理方案:①在4106工作面和4107工作面南部各設(shè)置1條截水溝,攔截流向工作面的南部匯水;在4106工作面和4107工作面西側(cè)設(shè)置1條截水溝,攔截流向工作面的西部匯水。②對(duì)采動(dòng)影響范圍內(nèi)的地表沖溝分Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ級(jí)進(jìn)行削坡處理;對(duì)Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ級(jí)溝沿溝底填黏土,注意隨采隨察,及時(shí)對(duì)溝床進(jìn)行碾壓、夯實(shí)、平整,

防止地表水入滲;對(duì)Ⅰ級(jí)沖溝溝底碾壓平整后修筑成簡(jiǎn)易道路,保證匯水沿溝底簡(jiǎn)易道路迅速流走;同時(shí),簡(jiǎn)易道路能夠保證機(jī)械車輛的正常通行,能夠在開采過程中及時(shí)封堵采動(dòng)裂縫。③按照數(shù)值模擬的預(yù)測(cè)結(jié)果,開采過程中就近取土適時(shí)填筑凹陷區(qū),避免積水。④地表水滲入礦井后,通過礦井抽水排除滲入礦井內(nèi)部的積水。

[1] 虎維岳.礦山水害防治理論與方法[M].北京:煤炭工業(yè)出版社, 2005.

[2] 虎維岳,田 干.我國煤礦水害類型及其防治對(duì)策[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2010,38(1):92-96.

Hu Weiyue,Tian Gan.Mine water disaster type and prevention and control countermeasures in China[J].Coal Science and Technology,2010,38(1):92-96.

[3] 楊 展.山西省煤礦水害事故形成原因及防治措施[J].中國煤炭地質(zhì),2008,20(1):37-40.

Yang Zhan.Shanxi coalmine water disaster causation and control measures[J].Coal Geology of China,2008,20(1):37-40.

[4] 武 強(qiáng).煤礦水害綜合治理的新理論與新技術(shù)[A].中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)第六次全國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)大會(huì)文集[C].2005.

[5] 劉永貴.山東省煤礦水害特征及防治技術(shù)途徑研究[D].青島:山東科技大學(xué),2007.

[6] 武 雄,于青春,汪小剛,等.地表水體下煤炭資源開采研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2006,25(5):1029-1036.

Wu Xiong,Yu Qingchun,Wang Xiaogang,et al.Exploitation of coal resources under surface water body[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2006,25(5):1029-1036.

[7] 武 雄,汪小剛,段慶偉,等.大型水庫庫區(qū)下壓煤開采對(duì)其安全影響評(píng)價(jià)[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,36(6):723-727.

Wu Xiong,Wang Xiaogang,Duan Qingwei,et al.Evaluation of safety ofmining underlarge reservoir area[J].Journal of China University of Mining&Technology,2007,36(6):723-727.

[8] 武 雄,楊 健,段慶偉,等.煤層開采對(duì)岳城水庫安全運(yùn)行的影響[J].水利學(xué)報(bào),2004(9):100-104.

Wu Xiong,Yang Jian,Duan Qingwei,etal.Impact of coalmining on safety of reservoir[J].Journal of Hydraulic Engineering,2004(9): 100-104.

[9] 劉寶琛,廖國華.煤礦地表移動(dòng)的基本規(guī)律[M].北京:中國工業(yè)出版社,1965.

[10] 楊梅忠,任秀芳,于遠(yuǎn)祥.概率積分法在煤礦采空區(qū)地表變形動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(1):39-42.

Yang Meizhong,Ren Xiufang,Yu Yuanxiang.Application of probability integration to dynamic appraisal of surface distortion in coal depletion region[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology,2007,27(1):39-42.

[11] Sun Yajun,Xu Zhimin,Dong Qinghong.Forecasting water disaster for a coalmine under the Xiaolangdi reservoir[J].Journal of China University of Mining&Technology,2008,18(4):516-520.

[12] 謝和平,周宏偉,王金安,等.FLAC在煤礦開采沉陷預(yù)測(cè)中的應(yīng)用及對(duì)比分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),1999,18(4):29-33.

Xie Heping,Zhou Hongwei,Wang Jinan,et al.Application of FLAC to predict ground surface displacements due to coal extraction and its comparative analysis[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,1999,18(4):29-33.

[13] Zhang Kai,Huang Ming,Tang Bin.Risk assessment of coal mine water hazard based on three-dimensionalmodel of geology and underground space[J].Earth Science Frontiers,2009(S1):279.

[14] Zhai Lijuan,Li Chunxu.Application of“tri-figure-double prediction methods”in water disaster prevention and treatment evaluation of pingshuo No.3Mine shaft top roof[J].Procedia Earth and Planetary Science,2011(3):470-476.

[15] Zhai Lijuan.Comprehensive exploration technology ofwater disaster prevention and control in coalmining roof[J].Procedia Earth and Planetary Science,2011(3):303-310.

[16] 孫文華.“三下”采煤新技術(shù)應(yīng)用與煤柱留設(shè)及壓煤開采規(guī)程實(shí)用手冊(cè)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2005:108-109.

[17] 尹士獻(xiàn).厚黃土覆蓋層村鎮(zhèn)下條帶開采研究[D].西安:西安科技大學(xué),2004.

[18] 武 雄,汪小剛,段慶偉,等.導(dǎo)水?dāng)嗔褞Оl(fā)育高度的數(shù)值模擬[J].煤炭學(xué)報(bào),2008,33(6):609-612.

Wu Xiong,Wang Xiaogang,Duan Qingwei.et al.Numericalmodeling about developing high ofwater flowing fractured zone[J].Journal of China Coal Society,2008,33(6):609-612.

[19] 姚光華,陳正華,向喜瓊.采煤條件下地表水入滲特征研究[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2012,39(3):12-15,95.

Yao Guanghua,Chen Zhenghua,Xiang Xiqiong.Study on infiltration characteristics of surface water under mining conditions[J].Mining Safety&Environmental Protection,2012,39(3):12-15, 95.

[20] 張順峰,胡瑞林,武 雄.淺埋厚煤層開采地表變形動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)與排水設(shè)計(jì)[J].煤炭學(xué)報(bào),2012,37(S2):301-306.

Zhang Shunfeng,Hu Ruilin,Wu Xiong.Dynamic prediction of ground deformation and drainage design for shallow thick coal seam mining[J].Journal of China Coal Society,2012,37(S2):301-306.

[21] 武 雄,汪小剛,段慶偉,等.重大水利工程下礦產(chǎn)開采對(duì)其安全影響評(píng)價(jià)及加固措施研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2007, 26(2):338-346.

Wu Xiong,Wang Xiaogang,Duan Qingwei,et al.Study on safety impact assessmentand reinforcementmeasuresof coalmining under important hydraulic engineering[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2007,26(2):338-346.

[22] Gustkiewicz J.Some advancements in soil strainmeasurementmethods with special reference tomining subsidence[J].Mining Science and Technology,1985,8(2):237-252.

[23] Zhu Qinghua,Feng Meimei,Mao Xianbiao.Numerical analysis of water inrush from working-face floor during mining[J].Journal of China University of Mining&Technology,2008,18(2):159-163.

[24] 李松營.新安煤田小浪底水庫下采煤地表水防治技術(shù)研究[D].武漢:中國地質(zhì)大學(xué),2010.

Coalm ine surface water prevention and drainage in loess area

ZHU Ge1,WU Xiong1,LIPing-hu2,QIRui-jun3,MUWen-ping1,FU Rui-zhi1

(1.Beijing Key Laboratory ofWater Resources and Environment Engineering,China University ofGeosciences(Beijing),Beijing 100083,China;2.Tianjin Institute ofGeotechnical Investigation&Surveying,Tianjin 300191,China;3.InnerMongolia Second Hydrogeology Engineering Geological Prospecting Institute, Dongsheng 017000,China)

At present,researching on mine water disaster and prevention most focused on groundwater cause,while studying on surface water causing disaster prevention was deficiency.The paper focused on the disaster prevention which caused by surface water in loess area and gave the controllingmeasures to solve the problem caused by surface water disaster.The authors used probability integralmethod and FLAC3Dto make numericalmodeling on forecasting surface movementwith average influencing radius of 4106-4109 coal faces of Anjialing Mine and evaluated the potential risk of the surface water leakage.The results show that,the heightof the wat er flowing fractured zone is171.8m which is calculated by numericalmodeling prediction and empirical formula;the water accumulated area and the water flowing fractured zone will endanger the coalmining;intercepting the water coming out of the coal faces,filling the sag with nearby soil,and draining off the water in themines on time can solve the surface water disaster.

loessarea;surfacewater disaster;deformation prediction;water flowing fractured zone;prevention and controllingmeasures

TD743

A

0253-9993(2014)07-1354-07

朱 閣,武 雄,李平虎,等.黃土地區(qū)煤礦地表水防排水研究[J].煤炭學(xué)報(bào),2014,39(7):1354-1360.

10.13225/j.cnki.jccs.2014.0124

Zhu Ge,Wu Xiong,Li Pinghu,et al.Coalmine surface water prevention and drainage in loess area[J].Journal of China Coal Society, 2014,39(7):1354-1360.doi:10.13225/j.cnki.jccs.2014.0124

2014-02-04 責(zé)任編輯:韓晉平

教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃資助項(xiàng)目(NCET-10-0753);國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41172289);中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2012YXL043)

朱 閣(1988—),男,安徽蚌埠人,碩士研究生。E-mail:zhuanzhuge729@163.com

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