復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦地下水庫建設(shè)研究
發(fā)布時間:2021-06-28 18:10
針對西部煤礦主產(chǎn)區(qū)煤炭開采與水資源保護(hù)矛盾突出的問題,采用了煤礦地下水庫建設(shè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦井水保護(hù)與利用。以寧煤靈新煤礦為對象,研究在緩傾斜煤層條件下建設(shè)煤礦地下水庫。水庫建設(shè)地址位于井田開拓的一采區(qū)的北翼,總庫容可達(dá)380萬m3,擋水壩體采用鋼筋混凝土平板支墩壩。通過布置監(jiān)測系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)地下水庫運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)采集和分析,為水庫安全運(yùn)行和維護(hù)提供有力保障。
【文章來源】:煤炭技術(shù). 2020,39(09)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
一采區(qū)北翼采空區(qū)剖面圖
基于上述庫容計(jì)算方法,計(jì)算出靈新煤礦3個煤層、6個采空區(qū)的總體庫容曲線如圖2所示。根據(jù)圖2可知,該地下水庫的最高水位為1 124 m,最低水位為1 025 m,最大水頭差99 m,庫容可達(dá)380萬m3。4 壩體設(shè)計(jì)
與地面水庫不同,煤礦地下水庫壩體除了人為構(gòu)筑擋水壩體外,還充分利用了煤炭開采時工作面預(yù)留的安全煤柱作為擋水壩體,實(shí)際工程中人工構(gòu)筑壩體建于煤柱壩體之間,將煤柱壩體連成一體共同構(gòu)成地下水庫的壩體。地下水庫壩體的設(shè)計(jì)除了要考慮開采深度、采高、礦壓和礦震等因素外,還應(yīng)考慮煤層傾角和能夠承受庫內(nèi)水體壓力等因素。與近水平煤層地下水庫不同,靈新礦屬于緩傾斜煤層,煤層傾角除了影響安全煤柱的受力狀態(tài)和預(yù)留寬度外,還存在水頭高度較高的問題。靈新煤礦緩傾斜煤礦地下水庫壩址位于采空煤層采掘工作面內(nèi),空間狹小,兩側(cè)煤柱邊坡高陡,地下水匯集在工作面巷道相對低緩處,人工擋水壩體適宜修建在地形較高的地方。此外,壩體修建的區(qū)域煤層底板以砂質(zhì)泥巖為主,巖性較弱,適宜修建混凝土重力壩或平板支墩壩;炷林亓沃饕揽孔陨碇亓Ξa(chǎn)生的抗滑力維持穩(wěn)定,通常壩體體積較大,難以適應(yīng)靈新礦狹窄巷道的要求。與混凝土重力壩相比,平板支墩壩建設(shè)時混凝土用量相對較少,且支墩壩具有傾斜的擋水面板,可利用水重量增加大壩的抗滑穩(wěn)定性,同時有利于地基排水,減小作用在壩底面上的揚(yáng)壓力。因此,靈新礦14#、15#、16#煤擋水壩體采用鋼筋混凝土平板支墩壩,均為C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),如圖3所示。靈新礦地下水庫擋水壩體設(shè)置在14#煤、15#煤、16#煤的采煤巷道處,如果擋水壩體壩址處的巷道斷面寬×高=5.0 m×4.0 m,則擋水壩體的結(jié)構(gòu)尺寸為寬×高=(6~7.0)m×(4.5~6.0)m,具體可根據(jù)壩址處煤柱破碎情況確定。在靈新礦1采區(qū)14#煤、15#煤、16#煤擋水壩體周邊煤柱破損嚴(yán)重區(qū)域設(shè)置錨桿,在擋水壩體外側(cè)設(shè)置3~5排錨桿,錨桿長度3 m,在煤柱巷道中布置,進(jìn)一步保證擋水壩體的安全性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤礦分布式地下水庫煤柱壩體合理布置方式[J]. 吳寶楊. 煤礦安全. 2018(09)
[2]高礦化度礦井水處理及分質(zhì)資源化綜合利用途徑的探討[J]. 苗立永,王文娟. 煤炭工程. 2017(03)
[3]西部缺水礦區(qū)地下水庫保水的庫容研究[J]. 鞠金峰,許家林,朱衛(wèi)兵. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]煤礦地下水庫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建與制定[J]. 曹志國,李全生,董斌琦,郭洋楠. 煤礦安全. 2016(10)
[5]大柳塔煤礦地下水庫建設(shè)與水資源利用技術(shù)[J]. 陳蘇社,黃慶享,薛剛,李瑞群. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(08)
[6]煤礦地下水庫煤柱動力響應(yīng)與穩(wěn)定性分析[J]. 顧大釗,顏永國,張勇,王恩志,曹志國. 煤炭學(xué)報(bào). 2016(07)
[7]我國煤炭開采水資源保護(hù)利用技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 顧大釗,張勇,曹志國. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(01)
[8]煤礦地下水庫理論框架和技術(shù)體系[J]. 顧大釗. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(02)
[9]地下水受煤炭開采的影響及其儲存利用技術(shù)[J]. 曹志國,何瑞敏,王興峰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2014(12)
[10]“能源金三角”地區(qū)煤炭開采水資源保護(hù)與利用工程技術(shù)[J]. 顧大釗. 煤炭工程. 2014(10)
本文編號:3254801
【文章來源】:煤炭技術(shù). 2020,39(09)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
一采區(qū)北翼采空區(qū)剖面圖
基于上述庫容計(jì)算方法,計(jì)算出靈新煤礦3個煤層、6個采空區(qū)的總體庫容曲線如圖2所示。根據(jù)圖2可知,該地下水庫的最高水位為1 124 m,最低水位為1 025 m,最大水頭差99 m,庫容可達(dá)380萬m3。4 壩體設(shè)計(jì)
與地面水庫不同,煤礦地下水庫壩體除了人為構(gòu)筑擋水壩體外,還充分利用了煤炭開采時工作面預(yù)留的安全煤柱作為擋水壩體,實(shí)際工程中人工構(gòu)筑壩體建于煤柱壩體之間,將煤柱壩體連成一體共同構(gòu)成地下水庫的壩體。地下水庫壩體的設(shè)計(jì)除了要考慮開采深度、采高、礦壓和礦震等因素外,還應(yīng)考慮煤層傾角和能夠承受庫內(nèi)水體壓力等因素。與近水平煤層地下水庫不同,靈新礦屬于緩傾斜煤層,煤層傾角除了影響安全煤柱的受力狀態(tài)和預(yù)留寬度外,還存在水頭高度較高的問題。靈新煤礦緩傾斜煤礦地下水庫壩址位于采空煤層采掘工作面內(nèi),空間狹小,兩側(cè)煤柱邊坡高陡,地下水匯集在工作面巷道相對低緩處,人工擋水壩體適宜修建在地形較高的地方。此外,壩體修建的區(qū)域煤層底板以砂質(zhì)泥巖為主,巖性較弱,適宜修建混凝土重力壩或平板支墩壩;炷林亓沃饕揽孔陨碇亓Ξa(chǎn)生的抗滑力維持穩(wěn)定,通常壩體體積較大,難以適應(yīng)靈新礦狹窄巷道的要求。與混凝土重力壩相比,平板支墩壩建設(shè)時混凝土用量相對較少,且支墩壩具有傾斜的擋水面板,可利用水重量增加大壩的抗滑穩(wěn)定性,同時有利于地基排水,減小作用在壩底面上的揚(yáng)壓力。因此,靈新礦14#、15#、16#煤擋水壩體采用鋼筋混凝土平板支墩壩,均為C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),如圖3所示。靈新礦地下水庫擋水壩體設(shè)置在14#煤、15#煤、16#煤的采煤巷道處,如果擋水壩體壩址處的巷道斷面寬×高=5.0 m×4.0 m,則擋水壩體的結(jié)構(gòu)尺寸為寬×高=(6~7.0)m×(4.5~6.0)m,具體可根據(jù)壩址處煤柱破碎情況確定。在靈新礦1采區(qū)14#煤、15#煤、16#煤擋水壩體周邊煤柱破損嚴(yán)重區(qū)域設(shè)置錨桿,在擋水壩體外側(cè)設(shè)置3~5排錨桿,錨桿長度3 m,在煤柱巷道中布置,進(jìn)一步保證擋水壩體的安全性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤礦分布式地下水庫煤柱壩體合理布置方式[J]. 吳寶楊. 煤礦安全. 2018(09)
[2]高礦化度礦井水處理及分質(zhì)資源化綜合利用途徑的探討[J]. 苗立永,王文娟. 煤炭工程. 2017(03)
[3]西部缺水礦區(qū)地下水庫保水的庫容研究[J]. 鞠金峰,許家林,朱衛(wèi)兵. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]煤礦地下水庫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建與制定[J]. 曹志國,李全生,董斌琦,郭洋楠. 煤礦安全. 2016(10)
[5]大柳塔煤礦地下水庫建設(shè)與水資源利用技術(shù)[J]. 陳蘇社,黃慶享,薛剛,李瑞群. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(08)
[6]煤礦地下水庫煤柱動力響應(yīng)與穩(wěn)定性分析[J]. 顧大釗,顏永國,張勇,王恩志,曹志國. 煤炭學(xué)報(bào). 2016(07)
[7]我國煤炭開采水資源保護(hù)利用技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 顧大釗,張勇,曹志國. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(01)
[8]煤礦地下水庫理論框架和技術(shù)體系[J]. 顧大釗. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(02)
[9]地下水受煤炭開采的影響及其儲存利用技術(shù)[J]. 曹志國,何瑞敏,王興峰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2014(12)
[10]“能源金三角”地區(qū)煤炭開采水資源保護(hù)與利用工程技術(shù)[J]. 顧大釗. 煤炭工程. 2014(10)
本文編號:3254801
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