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项目年度编号
1300340234
成果公布年份
2013
成果简介
1、立项背景：新汶煤田是山东省境内主要的煤炭生产基地，属于石炭-二叠系华北型含煤地层，经过半个多世纪的开采，煤田已经进入深部开采。由于矿区开采历史长，地质构造复杂，又受到地方小煤矿破坏矿井安全煤柱的影响，致使煤炭开采受到各种水害日益突出，严重威胁矿井安全生产。本课题通过对新汶煤田不同矿区构造分布特征的分析，研究不同特征的地质构造对奥灰岩溶发育层位、分布特征、规模等岩溶要素的控制作用以及新汶煤田内不同单元奥灰岩溶的富水性，在此基础上预测不同部位煤矿开采过程中奥灰对矿井突水威胁程度，以便对今后矿井生产以及防治水工作提供技术支持。课题研究目的：(1)对新汶煤田不同矿区构造分布特征的分析，研究不同特征的地质构造对奥灰岩溶发育层位、分布特征等岩溶要素的控制作用；(2)预测未采区域奥灰岩溶发育部位，为矿井生产以及防治水工作提供技术支持。2、课题主要研究内容：（1）新汶矿区水文地质条件及水害类型分析：总结新汶矿区水文地质条件，揭示主要水害类型，分析不同水害类型分布情况。（2）新汶煤田地质构造分布特征基础信息研究：研究断层、褶皱的分布和变化特征，并划分成生序次，应用控制学的数据挖掘理论，揭示其分布规律。（3）新汶煤田地质构造对矿井突水的影响作用：在地质构造分布特征研究成果基础上，利用地质构造力学理论，研究其形成的力学机制，揭示断层要素对矿井突水的影响。（4）地质构造对奥灰岩溶发育的控制作用研究：主要研究不同特征的地质构造对奥灰岩溶发育层位、分布特征、规模等岩溶要素的控制作用，并对煤田内岩溶发育程度进行分区。3、课题研究取得的主要成果：（1）总结了新汶煤田地质构造特征，编制了新汶煤田地质构造纲要图，揭示了新汶煤田深部开采地质条件的复杂性。（2）总结了新汶煤田水文地质特征及矿井水害类型，揭示了深部煤层开采水文地质条件的复杂性，指出奥灰岩溶水是威胁下组煤安全开采的主要水源。（3）研究了新汶煤田断裂构造分布特征，揭示了断层性质特征及其对突水位置的影响、断层落差发育特征及其对突水通道的影响、断层走向发育特征及其对突水点分布的影响、断层倾角发育特征及其对突水概率的影响。（4）在利用提出的断层影响因子概念及非线性力学中分维的概念，编制以断层影响因子为基础的突水危险性分区图，及了断层分维特征图，实现了断层对底板突水影响从定性评价到定量化分析的迈进。（5）基于信息融合原理，利用断层影响因子等值线图和煤层断裂分维等值线图、结合突水点资料，绘制出各个井田奥灰岩溶裂隙带分布图，获得了断裂构造对岩溶裂隙横向分布控制作用，揭示了新汶煤田奥灰上部岩溶裂隙发育在横向上表现不连贯性的特点。（6）根据钻探工程揭露的奥灰岩溶发育特征、岩芯微观结构揭露的奥灰岩溶发育特征、奥灰岩芯X-衍射试验揭露的奥灰岩溶发育特征、工作面物探揭露的奥灰岩溶发育特征，获得了新汶煤田奥灰岩溶在纵向上的主要集中在距奥灰顶界以下10~40m的范围内的结论。
完成单位
山东能源集团有限公司 山东科技大学
完成人
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