The invention discloses a method for judging mining stability of argillaceous aquifer. The specific judging steps are: (1) determining the water pressure of the target aquifer in the current mine; (2) predicting the minimum mining hydraulic barrier thickness of the aquifer after mining; (3) calculating the actual pressure-resistance ratio of the aquifer; (4) determining the shear strength of the aquifer rock mass s:(5) determining the initial porosity N0 of the aquifer rock mass. (6) Measure the initial permeability k0:(7) Calculate the critical pressure-resistance ratio (i) of the leakage failure of the current aquifer; (8) Compare the data of step (3) and step (7) and finally judge the stability of the current aquifer after mining. Considering the mining deformation and failure characteristics of muddy aquifer and the hydraulics of clay minerals when water expands and muddies, the piezoresistive ratio is used as the key index to judge the seepage failure of muddy aquifer, so that the mining stability of muddy aquifer can be effectively predicted and judged.
【技术实现步骤摘要】
一种泥质隔水层采动稳定性的判别方法
本专利技术涉及一种隔水层稳定性的判别方法,具体是一种泥质隔水层采动稳定性的判别方法。
技术介绍
目前我国西北部煤田煤层埋藏浅、厚度大、基岩薄、煤质优良且构造简单,开采技术条件优越。煤炭的大规模开采,使覆岩采动裂隙大量发育且常常直通地表,往往造成地表水或地下潜水流失,破坏地表径流。另一方面,西北部地区为干旱半干旱气候,降水量小、蒸发量大,生态环境脆弱,特别是地表水和地下潜水更是维系区域生态稳定和保障生产生活的重要资源。长期以来,西北部煤炭的大规模开采与脆弱生态环境之间的矛盾极其尖锐。随着技术发展,基于隔水层保护的保水开采成为解决上述矛盾的有效方法之一,而在保水开采研究中,隔水层稳定性的有效预测和判别成为研究的重要内容之一。同时,研究资料表明,我国西北部地区隔水层多富含蒙脱石、伊利石、高岭土等粘土矿物,使其具有良好的遇水膨胀泥化特性,因此,研究泥质隔水层采动稳定性判据对该地区实现保水开采意义重大。目前对隔水层采动稳定性的判据主要通过分析导水裂隙带发育高度、覆岩极限抗拉强度、隔水关键层强度条件等来间接预测隔水层的稳定性。如公开号为CN104564074A,名称为“一种实现煤矿区保水采煤的方法”的中国专利,通过计算导水裂隙带高度,给出了隔水层隔水稳定性判据,即H≥H裂+40。其中H为煤层顶界至含水层低界的岩层厚度,H裂为导水裂隙带高度,40为隔水层剩余厚度(单位m);公开号为CN104612688A,名称为“一种生态脆弱区多煤层开采保水采煤方法”的中国专利,通过计算不同煤层开采导水裂隙带发育高度,给出了多煤层保水开采条件下各煤层 ...
【技术保护点】
1.一种泥质隔水层采动稳定性的判别方法,其特征在于,具体的判别步骤为:(1)确定当前矿井内的目标含水层水压Haf:根据当前矿井或临近矿井水文地质资料,确定当前矿井内的目标含水层水压Haf;(2)预测采动后隔水层最小采动水力阻隔厚度had:根据当前矿井已采工作面隔水层台阶下沉系数统计值qm和隔水层的总厚度h,预测现采工作面采动后隔水层最小采动水力阻隔厚度had=h(1‑qm);(3)计算隔水层的实际压阻比iad:根据步骤(1)得到的数值和步骤(2)得到的数值,计算得到目标含水层水压Haf和采动后隔水层最小采动水力阻隔厚度had之比,即隔水层的实际压阻比iad;具体公式为:
【技术特征摘要】
1.一种泥质隔水层采动稳定性的判别方法,其特征在于,具体的判别步骤为:(1)确定当前矿井内的目标含水层水压Haf:根据当前矿井或临近矿井水文地质资料,确定当前矿井内的目标含水层水压Haf;(2)预测采动后隔水层最小采动水力阻隔厚度had:根据当前矿井已采工作面隔水层台阶下沉系数统计值qm和隔水层的总厚度h,预测现采工作面采动后隔水层最小采动水力阻隔厚度had=h(1-qm);(3)计算隔水层的实际压阻比iad:根据步骤(1)得到的数值和步骤(2)得到的数值,计算得到目标含水层水压Haf和采动后隔水层最小采动水力阻隔厚度had之比,即隔水层的实际压阻比iad;具体公式为:式中,Haf为目标含水层水压,m;had为隔水层最小采动水力阻隔厚度,m;(4)测定隔水层岩体的剪切强度σs:采用测量岩体剪切强度的设备对隔水层岩体强度进行现场原位测试,得到隔水层岩体的剪切强度σs;(5)测定隔水层岩体的初始孔隙率n0:对隔水层岩体进行现场取样,然后对取样进行孔隙率测定,得出隔水层岩体的初始孔隙率n0;(6)测定隔水层初始渗透率k0...
【专利技术属性】
技术研发人员:范钢伟,张世忠,张东升,李其振,陈铭威,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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