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利用井下采空區(qū)進(jìn)行水源蓄存和循環(huán)利用的地下水庫(kù)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)西部礦區(qū)保水采煤的有效措施,研究確定采空區(qū)的合理儲(chǔ)水容量對(duì)于地下水庫(kù)技術(shù)的安全高效實(shí)施至關(guān)重要.綜合采用理論分析、模擬實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等手段,就地下水庫(kù)儲(chǔ)水容量計(jì)算、以及極限庫(kù)容與合理庫(kù)容的確定等問(wèn)題進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:地下水庫(kù)的儲(chǔ)水容量即為儲(chǔ)水范圍內(nèi)覆巖垮落帶破碎巖塊間自由空隙量與裂隙帶斷裂巖層離層裂隙量的總和;基于覆巖垮落帶類(lèi)拋物空間形態(tài)模型的構(gòu)建,得到了考慮煤層傾角條件下垮落帶巖體空隙量的計(jì)算公式;利用覆巖采動(dòng)裂隙分布的“O”形圈理論模型,獲得了覆巖各層關(guān)鍵層底界面及相鄰關(guān)鍵層間斷裂巖層的離層空隙量確定方法;由此根據(jù)儲(chǔ)水水位在覆巖垮裂帶內(nèi)的不同位置,建立了地下水庫(kù)儲(chǔ)水容量的數(shù)學(xué)表達(dá)式,形成了地下水庫(kù)極限庫(kù)容與合理庫(kù)容的確定方法,指導(dǎo)了李家壕煤礦地下水庫(kù)工程實(shí)踐.
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