厚煤層開采覆巖破壞及隔水層失穩(wěn)機(jī)理分析

厚煤層開采覆巖破壞及隔水層失穩(wěn)機(jī)理分析厚煤層開采覆巖破壞及隔水層失穩(wěn)機(jī)理分析摘要目前，煤炭資源是我國(guó)最主要的能源之一，而厚煤層開采作為一種重要的礦井開采方式，具有廣闊的開發(fā)前景。然而，由于厚煤層開采所面臨的地質(zhì)條件復(fù)雜，難度較大，存在著覆巖破壞和隔水層失穩(wěn)等問題。本文針對(duì)厚煤層開采中的覆巖破壞和隔水層失穩(wěn)問題，進(jìn)行機(jī)理分析，并提出了相應(yīng)的治理措施。關(guān)鍵詞：厚煤層開采；覆巖破壞；隔水層失穩(wěn)；機(jī)理分析；治理措施一、引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)能源的需求日益增加。而煤炭作為我國(guó)最重要的能源之一，其開采一直備受關(guān)注。厚煤層開采是當(dāng)前煤炭開采的主要方式之一，其特點(diǎn)是煤炭?jī)?chǔ)量大，資源豐富。然而，厚煤層開采過程中，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，往往會(huì)遇到覆巖破壞和隔水層失穩(wěn)等問題，嚴(yán)重影響了礦井的安全生產(chǎn)。二、厚煤層開采中的覆巖破壞機(jī)理分析1.地質(zhì)條件對(duì)覆巖破壞的影響（1）地質(zhì)構(gòu)造：地質(zhì)構(gòu)造是控制礦井覆巖破壞的最主要因素之一。在復(fù)雜的構(gòu)造帶中，礦井周圍的地壓分布不均勻，容易導(dǎo)致礦井覆巖破壞。（2）層位性質(zhì)：煤和巖層之間的界面結(jié)構(gòu)以及巖層的物理力學(xué)性質(zhì)，對(duì)覆巖破壞起著重要作用。硬軟夾層、傾角大的巖層等都會(huì)增加礦井覆巖破壞的風(fēng)險(xiǎn)。2.厚煤層開采中的覆巖破壞機(jī)理（1）礦井開采引起的地應(yīng)力重分布：厚煤層開采過程中，采空區(qū)出現(xiàn)，導(dǎo)致地應(yīng)力重新分布，壓力集中于周邊巖層，容易導(dǎo)致覆巖破壞。（2）鉆孔作業(yè)引起的應(yīng)力耦合效應(yīng)：礦井開采中的鉆孔作業(yè)會(huì)改變地應(yīng)力場(chǎng)，導(dǎo)致應(yīng)力耦合效應(yīng)，使地應(yīng)力集中到巖石界面，從而引發(fā)覆巖破壞。三、厚煤層開采中的隔水層失穩(wěn)機(jī)理分析1.厚煤層開采對(duì)隔水層的影響厚煤層開采過程中，煤層水和隔水層水受到破壞。在礦井開采過程中，隔水層的穩(wěn)定性往往會(huì)受到破壞，導(dǎo)致隔水層失穩(wěn)。2.隔水層失穩(wěn)機(jī)理分析（1）覆巖頂板破壞引起的動(dòng)力作用：隔水層往往被煤層的覆巖頂板壓實(shí)，當(dāng)頂板破壞時(shí)，會(huì)引起劇烈的動(dòng)力作用，從而導(dǎo)致隔水層失穩(wěn)。（2）礦井開采引起的水動(dòng)力效應(yīng)：厚煤層開采會(huì)改變隔水層中的應(yīng)力分布，導(dǎo)致水動(dòng)力效應(yīng)的出現(xiàn)，從而引發(fā)隔水層失穩(wěn)。四、厚煤層開采覆巖破壞和隔水層失穩(wěn)的治理措施（1）合理選擇開采方式：在厚煤層開采中，應(yīng)合理選擇開采方式，在減小覆巖破壞的同時(shí)，盡量減少對(duì)隔水層的影響。（2）合理支護(hù)設(shè)計(jì)：在礦井開采中，應(yīng)采用合理的支護(hù)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)煤層和巖層的支護(hù)，減小覆巖破壞的范圍。（3）加強(qiáng)水文地質(zhì)勘查：在厚煤層開采前，應(yīng)加強(qiáng)水文地質(zhì)勘查，對(duì)隔水層進(jìn)行充分了解，以便制定相應(yīng)的防護(hù)措施。（4）合理調(diào)整開采參數(shù)：在厚煤層開采中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和煤層性質(zhì)，合理調(diào)整開采參數(shù)，以減小對(duì)隔水層的影響。五、結(jié)論厚煤層開采中的覆巖破壞和隔水層失穩(wěn)是目前煤炭開采面臨的重要問題。在厚煤層開采中，地質(zhì)條件、礦井開采等因素會(huì)影響覆巖破壞和隔水層失穩(wěn)的發(fā)生。因此，應(yīng)采取相應(yīng)的治理措施，包括合理選擇開采方式、合理支護(hù)設(shè)計(jì)、加強(qiáng)水文地質(zhì)勘查等，以確保礦井的安全穩(wěn)定開采。參考文獻(xiàn)：[1]王連超,等.厚煤層開采礦井巖壓破壞機(jī)理分析與控制[J].中國(guó)煤炭,2010,36(5):41-44.[2]王志強(qiáng),等.典型厚煤層開采覆巖破壞機(jī)理研究[J].煤炭學(xué)報(bào),2000(4):506