保德煤矿峰峰组隔水性能多尺度定量化评价

• 作者: 许峰 靳德武 杨俊哲 黄欢 王世东 姬亚东 石磊
• 来源期刊: 煤炭学报
• 关键词: 峰峰组 隔水性能 微-CT 压水试验 透水率 保德煤矿
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 矿山环境保护
• 页码范围: 2379-2386
• 页数: 8页
• 分类号: TD745
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2020.0312

摘要

针对华北型煤田下组煤开采奥灰水害威胁问题,以河东煤田保德煤矿峰峰组地层为研究对象,采用室内岩样薄片鉴定、微-CT扫描分析与现场压水试验相结合的手段,从微观-宏观多尺度分析了峰峰组岩性、孔隙结构以及渗透性特征,对其隔水性能进行了量化研究.研究表明:峰峰组地层岩性在垂向上存在明显差异性,上段岩性以泥晶、粉晶灰岩为主,总体呈晶粒结构,主要为泥晶方解石,部分为泥质结构,黏土质透镜体呈层状分布,下段岩性主要为粉质白云岩,晶间孔隙和溶孔多数被泥晶方解石和泥晶基质充填,岩石受到明显的压实、胶结和重结晶作用;峰峰组地层孔隙度为2.42％～3.18％,其中96.35％ ～ 96.74％的孔隙半径在2～8 μm,78.9％ ～ 87.6％的喉道半径在0.6～1.5 μm,孔隙与喉道半径分布集中且单一,总体表现为低孔隙性特征;峰峰组地层全段压水量为0.43～ 1.16 L/(m·min),平均压水量0.95 L/(m·min),透水率为0～2 L/(m·MPa·min),压水量随深度呈现出逐步增高的趋势,峰峰组顶部压水量最小,进入峰峰组地层96.4 m深度压水量最大,变化趋势稍有波动,但总体较为平稳;采用霍斯列夫公式计算峰峰组全段渗透系数的数量级在10-3 ～ 10-4 m/d,总体呈现出弱透水性特征;从带(水)压开采角度,峰峰组全段可作为隔水层加以利用.