潘二矿A组煤开采底板破坏规律并行电法测试研究

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煤层开采后形成的采空区,会引起煤层及其周围岩体应力失衡,从而使煤层底板受采动影响,产生变形与破坏,一旦导通含水层,将会发生底板突水,造成严重的人员伤亡和经济损失。随着煤矿开采深度和强度的增加,工作面水文地质条件愈加复杂,以及地应力的不断增大致使水害的威胁更加突出。所以继续加大对煤层底板采动变形与破坏规律的研究是煤矿防治水的一项重要任务。本文在分析调查现有的底板突水理论以及底板破坏探测研究的前提下,基于底板破坏带地球物理特征,即底板变形与破坏在电性参数上的反应特征,提出使用并行电法测试系统对底板破坏进行探测研究,并结合潘二矿A组煤11223工作面3煤层开采条件,布置钻孔观测系统,进行并行电法数据监测,从单孔电极电流关系、双孔电极电流反演以及双孔电阻率CT三方面进行数据处理,分析结果表明:由电流变化的电极位置可判定11223工作面探测区域煤层底板破坏深度为19m;单次电流反演剖面和电阻率CT成像剖面,较直观的反映了底板采动变形与破坏规律,当煤层底板岩层电流比值达到0.5以下,以及电阻率值相对于背景电阻率值的3-4倍左右时,表现为典型的岩层受采动影响破坏特征;煤层底板破坏也存在一定距离的超前应力影响,该影响范围通常为0-15m。最后通过顶底板测线监测成果辅助判定并佐证了钻孔系统监测成果的准确性。实践应用结果表明,该技术可实现对工作面底板采动破坏规律的有效探测,现场适应性强,具有较高的应用推广价值。论文同时也指出了底板破坏并行电法测试技术存在的问题,以及今后的发展方向。
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