新集二矿F10断层含、导水性及石门过F10断层方案、治理研究报告.doc

新集矿F10断层含导水性及报告 国投新集能源股份有限公司 安徽理工大学 二〇一年月目 录 1 前 言 1 1.1 立项背景及研究意义 1 1.2 国内外研究现状 2 1.2.1 断层探查方法研究 2 1.2.2 断层水文地质条件研究 4 1.2.3 断层工程地质研究 5 1.3 研究内容及研究思路 8 1.3.1 研究内容 8 1.3.2 研究思路 9 1.4 完成工作量 9 1.4.1 具体工作过程 9 1.4.2 工作量 9 2 矿井概况 11 2.1 矿井地质概况 11 2.1.1 地层 11 2.1.2 构造 14 2.2 矿井水文地质概况 20 2.2.1 含、隔水层特征 20 2.2.2 地下水位动态及含水层补、径、排条件 22 2.2.3 断层水文地质概况 23 3 F10断层赋存及演化规律 24 3.1 区域构造背景分析 24 3.2 构造演化史 24 3.2.1 区域构造格局 24 3.2.2 区域演化特征 26 3.3 F10断层的展布规律及与周围断层的组合关系 27 3.3.1 F10断层展布规律 27 3.3.2 F10断层演化规律 28 3.3.3 F10断层性质 29 3.3.4 F10断层与周围断层的匹配关系 29 4 F10断层水文地质特征 31 4.1 以往勘探水文地质资料 31 4.1.1 F10断层以南地表抽水试验 31 4.1.2 井下物探水文地质情况 - 34 - 4.1.3 井下钻探水文地质情况 - 34 - 4.2 断层构造控水 - 38 - 5 F10断层工程地质条件分析 - 41 - 5.1 断层影响带岩层工程地质特征 - 41 - 5.1.1 岩性特征 - 41 - 5.1.2 物理力学特征 - 58 - 5.1.3 岩石渗透性测试 - 62 - 3.98 - 64 - 5.2 断层破碎带工程地质特征 - 64 - 5.2.1 物理水理性质测试 - 64 - 5.2.2 断层泥崩解试验 - 65 - 5.3.3 断层泥粒度成分测试 - 66 - 5.4.4 构造岩显微特征 - 67 - 5.3 矿区地应力场特征 - 67 - 5.3.1 地应力测试及应力特征研究 - 68 - 5.4 新集矿区地应力场分析 - 70 - 5.5 地应力场特征 - 72 - 5.6 F10断层对新集二矿地应力场影响数值模拟研究 - 72 - 5.6.1 概述 - 72 - 5.6.2 新集二矿地应力场反演 - 74 - 5.6.3 F10断层影响下地应力特征分析 - 78 - 6 采动条件下F10断层围岩破坏规律研究 - 80 - 6.1 煤层采动数值模拟概述 - 80 - 6.2 有限差分法及FLAC3D软件简介 - 80 - 6.2.1 有限差分法简介 - 80 - 6.2.2 FLAC3D软件简介 - 82 - 6.3 F10断层采动围岩破坏规律 - 83 - 6.3.1 模型设计原则 - 83 - 6.3.2 本构关系的选取 - 83 - 6.3.3 边界条件 - 83 - 6.3.4 模型力学参数选择与建立 - 84 - 6.3.5 断层上盘11-2煤层采动效应FLAC模拟 - 85 - 6.3.6 断层下盘6煤层采动效应FLAC模拟 - 90 - 6.3.7 模拟分析结果 - 95 - 7 F10断层富水性分析 - 96 - 7.1 断层两盘岩层富水性现状分析 - 103 - 7.2 断层含水性的结构分析 - 104 - 7.2.1 断层两盘岩性结构 - 104 - 7.2.2 断层的力学性质 - 104 - 7.2.3 断层的活动性 - 105 - 7.2.4 断层的规模 - 105 - 7.3 断层带富水性的断层泥分形研究 - 106 - 7.3.1 断层泥分形分析原理 - 106 - 7.3.2 F10断层破碎带断层泥分形特征 - 107 - 7.3.3 分形与断层富水性 - 108 - 8 F10断层导水性分析 - 110 - 8.1 开采前F10断层导水性分析 - 110 - 8.1.1 断裂含导水性关键因素分析 - 110 - 8.1.1.1 断层水文地质分类 - 110 - 8.1.2 F10断层含水性分析 - 113 - 8.1.3 F10断层导水性分析 - 115 - 8.2 开采条件下断层导水性分析 - 117 - 8.2.1 FLAC3D模拟情况 - 117 - 8.2.2 断层受扰动后导水性变化分析 - 117 - 9 石门过F10断层可行性研究 - 119 - 9.1 石门过F10断层具体位置 - 119 - 9.2 石门过F10断层方