大采深條件下徐、奧灰突水機(jī)理及防治技術(shù)研究——以潘西煤礦為例.pdf

1、在華北型煤田，隨著煤礦開(kāi)采水平的延伸和開(kāi)采范圍的擴(kuò)大，太原組下部煤層開(kāi)采受到底板承壓水的威脅越來(lái)越嚴(yán)重。如何將這些煤礦從承壓水上解放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)煤礦安全、高產(chǎn)、高效，一直是中國(guó)煤炭行業(yè)的主要攻關(guān)課題之一。
　　本文以萊蕪礦區(qū)潘西煤礦為例，對(duì)深礦井煤層底板徐、奧灰突水機(jī)理進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了煤層底板突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并提出了綜合防治水技術(shù)途徑。首先，在分析潘西煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)及以往突水資料的基礎(chǔ)上，概括出了影響煤層底板突水的六個(gè)因素；其

2、次，對(duì)采場(chǎng)煤層底板應(yīng)力狀態(tài)及頂、底巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律做了分析；對(duì)大采深條件下的礦井底板破壞深度進(jìn)行了理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)綜合研究，結(jié)合大采深礦井實(shí)際突水資料，統(tǒng)計(jì)歸納出了底板破壞深度經(jīng)驗(yàn)公式；分析了原始導(dǎo)高帶及采動(dòng)導(dǎo)高帶的原因和影響因素及其確定方法；分析了煤層底板的綜合阻水性能，并評(píng)價(jià)了潘西煤礦底板巖層的阻水性能；對(duì)采場(chǎng)底板突水動(dòng)態(tài)機(jī)理進(jìn)行了研究，并分析了斷裂構(gòu)造突水機(jī)制，包括斷層的原始導(dǎo)水性及采動(dòng)活化突水，從力學(xué)角度分析了斷層的增展

3、機(jī)制，同時(shí)指出了煤層底板突水的發(fā)生過(guò)程與巖石中裂紋的擴(kuò)展直至破裂的過(guò)程有密切關(guān)系，指出導(dǎo)水裂隙帶以下，某一深度以上存在一個(gè)裂紋亞臨界擴(kuò)展區(qū)，長(zhǎng)期荷載作用導(dǎo)致裂隙的流變擴(kuò)展、連通，引發(fā)滯后突水。第三，利用多源信息復(fù)合法建立礦井底板突水預(yù)測(cè)模型，對(duì)整個(gè)礦區(qū)進(jìn)行了突水危險(xiǎn)性分區(qū)，實(shí)現(xiàn)了礦井底板突水的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；編制了礦井底板突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)應(yīng)用軟件。最后，在詳細(xì)分析煤層底板突水機(jī)理及礦井水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，提出了綜合防治水技術(shù)途徑。該成果對(duì)于潘西