古交矿区奥陶系顶部隔水关键层厚度研究

 目前,越来越多的华北矿井进入深部开采阶段,太原组下组煤开采受奥陶系岩溶水害威胁越来越严重。利用奥陶系顶部隔水关键层解放底板受奥陶系水压威胁太原组下组煤正在成为华北矿井水害防治的研究热点。古交矿区已经开始下组煤开采,进入奥陶系岩溶水承压区。本文以古交矿区T矿为例,通过补充钻探、抽水试验、井下物探、岩矿测试等手段与方法分析了T矿奥陶系顶部峰峰组和上马家沟组岩溶发育特征,研究了奥陶系顶部隔水关键层厚度。研究表明,古交矿区T矿峰峰组上段上部近30m厚的古风化裂隙充填带和峰峰组下段约70m厚的第一泥灰岩石膏层可分别作为防峰峰组局部中等富水区和上马家沟组中-上部第二、三含水层组突水的隔水关键层。     

屯兰矿奥陶系隔水关键层孔隙性分析

以屯兰煤矿G3水文孔为取样孔,通过岩石薄片鉴定、X射线荧光光谱分析、岩石微结构分析等综合实验,分析了奥陶系峰峰组岩性、孔隙结构特征。研究表明:峰峰组上段为角砾状石灰岩;下段为泥晶白云岩,裂隙中充填粗粉晶石膏,岩溶不发育。峰峰组上段孔隙直径≥10μm的占27%,峰峰组下段中下部孔隙直径≥10μm的占11%,直径<0.1μm极细小和超毛管微孔隙占59%,说明峰峰组下段渗透性大大降低。峰峰组顶部和下部存在隔水层,可利用的隔水关键层厚度顶部35 m,下部70 m。     

古交矿区奥陶系微观溶蚀孔隙特征分析

古交矿区下组煤在某些区域处于突水相对危险区,尤其是在构造发育区域,突水可能更大。通过压汞试验从微观上分析了奥陶系灰岩的孔隙结构及垂向分布特征,并结合抽水试验中钻孔揭露的出水位置,确定了隔水关键层的存在以及厚度。研究表明:峰峰组上段和下段灰岩以极细小和超毛管微孔隙为主,可以作为隔水关键层,隔水关键层使大面积受水压威胁下组煤得以解放。     

屯兰矿奥陶系隔水关键层厚度分析

随着华北地区诸多煤矿开始进入太原组下组煤的开采,研究奥陶系峰峰组岩溶发育深度和赋存规律及能否为下组煤的安全开采提供隔水作用就显得十分重要。以西山屯兰矿奥陶系岩溶地下水系统的水动力条件为基础,利用钻孔实际揭露奥陶系顶部岩溶发育深度和矿井瞬变电磁方法探测岩溶分布状况,综合以上分析推断自峰峰组顶部向下35 m厚度范围内为近乎无水,可作为防峰峰组局部中等富水区突水的隔水关键层。峰峰组上段顶部近35 m隔水层和峰峰组下段约70 m的第1泥灰岩石膏隔水层可作为防上马家沟组中上部第2含水层组突水的隔水关键层。     

山西古交矿区瞬变电磁法解释参数研究

为研究山西古交矿区地层电性参数,提高瞬变电磁探测异常区的解释精度,以古交矿区屯兰煤矿瞬变电磁探测结果为研究对象,采用探采对比和统计学原理进行研究分析。研究结果表明该研究区低阻异常区的门槛值为5Ω·m,高阻异常区的门槛值为200Ω·m,高于200Ω·m应解释为陷落柱,当达到260Ω·m时应解释为断层。