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本论文采用现场观测,实验室试验和有限差分数值计算等方法对祁东煤矿松散砂砾含水层高水压作用下原生裂隙发育覆岩的采动裂隙发育规律和抗渗隔水性能进行了研究。 论文采用钻孔冲洗液漏失量观测和彩色钻孔电视探测方法,观测研究了祁东煤矿煤系地层的原生裂隙发育特征,分析了祁东煤矿松散层底部砂砾含水层的高水压条件,探讨了高水压对原生裂隙的作用及影响,提出了祁东煤矿采动裂隙发育存在着“高压损伤裂缝带”,而高压损伤裂缝带是采动卸荷与高压渗流耦合作用的结果。 论文利用三维有限差分软件GMS分析了相同渗透压力作用情况下不同岩性顶板岩层组合的抗水压渗透能力,得出软-硬岩层互层结构有利于提高岩层组的整体隔水性能,提高岩层组的阻抗高压渗透能力,是具有良好隔水保护作用的层组结构。 论文基于经典防水煤柱设计方法,依据材料力学超静定梁理论分析了防水煤柱保护层抗高水压力的安全厚度,根据流体力学管流水头损耗原理分析了保护层抗渗隔水性能的影响因素,得出综合考虑基岩柱沉积结构、岩体强度、渗透性能的多因素保护层有效厚度选取和防水煤柱留设方法,并应用祁东煤矿已采工作面对该设计方法进行了论证,证实了本文研究结论存祁东煤矿特殊地质采矿条件下的适用性。