唐山市錢(qián)家營(yíng)礦地處開(kāi)平向斜南東翼,地質(zhì)條件復(fù)雜,為探究錢(qián)家營(yíng)礦12煤層底板突水危險(xiǎn)性,基于礦井鉆孔與水文地質(zhì)資料,選取錢(qián)家營(yíng)礦12煤層底板受奧灰水水壓、隔水層厚度、有效脆性巖層厚度以及斷層與褶皺分布作為影響錢(qián)家營(yíng)礦12煤層底板突水的主控地質(zhì)因素,運(yùn)用層次分析法對(duì)各主控因素進(jìn)行評(píng)價(jià)、構(gòu)造判斷矩陣、計(jì)算各主控因素所占權(quán)重、引入危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型并為所得數(shù)據(jù)選取合理的界限值,最終得到錢(qián)家營(yíng)礦12煤層底板突水危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分區(qū)圖。研究表明:錢(qián)家營(yíng)礦12煤層底板突水可能性較大,尤其是構(gòu)造較為發(fā)育的東北地區(qū),對(duì)比礦井水文地質(zhì)資料,評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際擬合較好。本次研究為有效防治煤層底板水害提供了理論與技術(shù)支持。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè). 2020,29(07)北大核心

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【部分圖文】：

開(kāi)平煤田構(gòu)造略圖

錢(qián)家營(yíng)礦屬于開(kāi)平煤田，煤系地層基底為奧陶系馬家溝組石灰?guī)r，上至下二疊統(tǒng)古冶組的A層鋁土巖，總厚約500m，主要由厚層狀砂巖、黏土巖、石灰?guī)r及煤層組成，各系、統(tǒng)間多為整合或平行不整合接觸。主要含煤巖地層為石炭系-二疊系，有少量出露，但大多被黃土覆蓋，其中可采與局部可采煤層共7層，從上到下分別是：5煤層、7煤層、8煤層、9煤層、11煤層、12-1煤層和12-2煤層，且主要位于石炭系上統(tǒng)的趙各莊組與二疊系下統(tǒng)的大苗莊組[17]，本次研究的12煤層位于石炭系上統(tǒng)的趙各莊組，如圖2所示。井田構(gòu)造以褶曲為主，斷裂為輔。井田內(nèi)褶皺主要集中在東北和西南兩個(gè)方向，依次發(fā)育南陽(yáng)莊背斜、高各莊向斜、李新莊向斜，且大都呈北西向。井田內(nèi)斷層發(fā)育規(guī)模較大，且分布不均勻，多集中在褶皺較為發(fā)育的東北和西南方向；斷層多以正斷層為主，局部發(fā)育逆斷層，其中正斷層延伸方向以NW向?yàn)橹�，逆斷層多以EW向?yàn)橹�，揭示其斷層發(fā)育方向性較強(qiáng)的特點(diǎn)�？煽闯鲥X(qián)家營(yíng)礦構(gòu)造發(fā)育具有規(guī)模大且分布集中的特征，易造成井田部分地區(qū)巖石裂隙發(fā)育，從而增大煤層底板突水的危險(xiǎn)性，所以選取斷層、褶皺分布作為研究錢(qián)家營(yíng)礦12煤層底板突水的主控地質(zhì)因素之一。

錢(qián)家營(yíng)礦12煤層底板至奧陶系馬家溝組灰?guī)r巖溶含水層之間隔水層厚度介于161.640～206.818m之間，跨越石炭系的唐山組、趙各莊組以及開(kāi)平組3個(gè)組，平均厚度為192.178m，巖性主要由薄層灰?guī)r、砂巖、泥巖組成，其中砂巖厚度最大、泥巖次之、灰?guī)r厚度最小。雖然僅由隔水層厚度展布及變化可以看出礦井整體隔水層隔水性能較好，但是考慮到礦井構(gòu)造較為發(fā)育、12煤層局部地區(qū)受奧灰水壓較大、不同巖性組合而成的隔水層隔水性能不一等特點(diǎn)，可能會(huì)導(dǎo)致12煤層底板部分地區(qū)的隔水層隔水性能降低，從而引起12煤層底板突水。綜合考慮，選取錢(qián)家營(yíng)礦隔水層厚度和有效脆性巖層厚度作為本次研究12煤層底板突水的兩個(gè)主控地質(zhì)因素。圖4 開(kāi)灤礦區(qū)地表水系及地下水流動(dòng)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于主成分分析法的底板突水危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[J]. 彭慧芳,魏久傳,尹會(huì)永,高樹(shù)林,吳樹(shù)磊.  煤礦開(kāi)采. 2012(06)
[2]錢(qián)家營(yíng)井田煤5頂板水害防治經(jīng)驗(yàn)與探討[J]. 朱占虎,王革純.  中國(guó)煤炭. 2008(02)
[3]煤層底板突水評(píng)價(jià)的新型實(shí)用方法Ⅲ——基于GIS的ANN型脆弱性指數(shù)法應(yīng)用[J]. 武強(qiáng),解淑寒,裴振江,馬積福.  煤炭學(xué)報(bào). 2007(12)



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