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国内刊号：61-1155/P
国际刊号：1001-1986
发布日期:
作者：李恒, 何滔, 郭宾,
关键词：保水开采, 浅埋煤层, 隔水性能评价, 三维地质建模, 数值模拟,
水资源保护与煤炭资源开采是西北地区面临的重要问题。保水采煤是西北地区实现煤炭资源与水资源协调发展的重要技术，其中隔水层稳定性评价是保水采煤技术的首要关键问题。针对西北生态脆弱区煤层埋深浅，地形切割强烈，近地表含水层变化较为复杂，传统的隔水层评价方法与实际水文观测情况存在较大误差等问题，提出采用三维地质建模和数值模拟相结合的方法以实现浅埋煤层保水开采隔水层稳定性的精准评价。首先根据勘探信息和地形等值线构建直观可靠的三维地质模型以精细刻画地形切割及浅层含水层的复杂变化，然后选择典型工作面开展数值模拟分析煤层采动覆岩破坏特征以获取三维煤层模型各煤层点导水裂隙带高度，最后利用三维地质块体模型从全三维角度计算各煤层顶板点导水裂隙带高度与含水层覆岩厚度之差作为保水开采隔水层稳定性评价依据。以内蒙古鄂尔多斯满都拉煤矿为例，通过搜集区内36个钻孔柱状图与地形地质图构建精细化的三维地质模型并计算隔水层的稳定性。与2个井下积水区观测结果对比发现，传统方法计算的隔水层不稳定区未能准确反映南侧工作面充水区，而新方法计算的隔水层不稳定区更加精细，充分反映了第四系含水层受地形切割、风化、剥蚀的影响作用。研究结果表明，基于三维地质建模的浅埋煤层隔水层稳定性评价方法相对传统评价方法更能直观、精准刻画浅埋煤层采动对含水层的影响且适应性更强，能为保水开采提供精细化的评价指标。
来源：2023年第11期
《煤田地质与勘探》期刊编辑部
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