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

1、在華北型煤田，隨著煤礦開采水平的延伸和開采范圍的擴大，太原組下部煤層開采受到底板承壓水的威脅越來越嚴(yán)重。如何將這些煤礦從承壓水上解放出來，實現(xiàn)煤礦安全、高產(chǎn)、高效，一直是中國煤炭行業(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，對深礦井煤層底板徐、奧灰突水機理進行了研究，并進行了煤層底板突水預(yù)測預(yù)報，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因素；其

2、次，對采場煤層底板應(yīng)力狀態(tài)及頂、底巖層運動規(guī)律做了分析；對大采深條件下的礦井底板破壞深度進行了理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場實測綜合研究，結(jié)合大采深礦井實際突水資料，統(tǒng)計歸納出了底板破壞深度經(jīng)驗公式；分析了原始導(dǎo)高帶及采動導(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，并評價了潘西煤礦底板巖層的阻水性能；對采場底板突水動態(tài)機理進行了研究，并分析了斷裂構(gòu)造突水機制，包括斷層的原始導(dǎo)水性及采動活化突水，從力學(xué)角度分析了斷層的增展

3、機制，同時指出了煤層底板突水的發(fā)生過程與巖石中裂紋的擴展直至破裂的過程有密切關(guān)系，指出導(dǎo)水裂隙帶以下，某一深度以上存在一個裂紋亞臨界擴展區(qū)，長期荷載作用導(dǎo)致裂隙的流變擴展、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)測模型，對整個礦區(qū)進行了突水危險性分區(qū)，實現(xiàn)了礦井底板突水的預(yù)測預(yù)報；編制了礦井底板突水預(yù)測預(yù)報應(yīng)用軟件。最后，在詳細(xì)分析煤層底板突水機理及礦井水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，提出了綜合防治水技術(shù)途徑。該成果對于潘西