“三探”技术在顶板高压低渗水形成机理分析中的应用

姜鹏^1,2,3，陈清通^2,3，邱浩^2,3

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 煤炭科学技术研究院有限公司安全分院3. 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室

摘 要：为弄清掘进巷道顶板高压低渗水的形成机理,以物探、钻探及化探一体化技术为辅助手段,通过物探探测岩层富水性、钻探验证富水区情况及放水试验、化探分析含水层水化学特征,结合固-液-气三相耦合特征对顶板高压低渗水形成机理进行了研究。研究结果表明:顶板岩层岩性为软硬交替的岩层组合形式,利于顶板含水层水的赋存,且上下含水层之间难以越层补给;断层带的影响改变区域应力场的分布,破坏了岩体原渗流场与应力场的平衡状态,导致岩体发生变形,岩体破碎度增加、岩体裂隙变大,使断层带区域具有更好的储水能力及地下水渗透性;由于岩体是由固相、液相、气相三部分交织组成的多相物质,使得顶板高压水压、气压及高差重力协同作用下形成混合压力,通过工程实例对"三探"一体化技术的有效应用,得出的机理可以对煤矿水害进行有效预测。

关键词：顶板水害;高压低渗;“三探”一体化技术;断层带;