丁 立， 王经明

（华北科技学院安全工程学院，河北廊坊065201）

0 引 言

据统计，30 年来全国有19 个煤矿发生21 次突水淹井灾害，在突水前都具有水头和温度效应，其中有15次突水水温超过42 ℃，或某种化学离子严重异常，具有明显的浓度效应。对于此类水害危险源，目前尚无有效的物探方法能够查明，所以其突水淹井的风险仍然无法控制。因此，开展煤层底板隐蔽水危险源物理效应实验研究对发现流场，温度场和浓度场在中间含水层内的展布规律，进而朔源定位危险源有很大的意义。

在华北C-P型煤田，下覆的奥灰水头、温度和某些离子浓度普遍高于其上覆的太灰的，因此不论危险源是陷落柱还是断层突水都会在上覆含水层内产生效应，华北C-P矿区的频繁突水印证了上述效应。为了解采矿对煤层底板断层的扩展范围，探索底板突水机理，许多学者都做过煤层底板突水实验研究。由于无法解决漏水和材料遇水软化问题，多数实验无法做到水岩耦合。所做的实验也多为二维的相似材料模拟［1-2］，又因实验的相似比要求，使得实验尺度大、加载复杂和直观性差等，使得三维的模拟实验很少报道［3］。

陷落柱突水实验也有多位学者做过，主要是验证陷落柱活化突水［4-5］的二维模拟，关于隐蔽陷落柱的突水实验尚很少报道［6］；柱状热源的模拟实验研究［7-8］发现地热扩散过程中具有规律性较强的地温梯度场，但未见关于陷落柱水压和浓度效应分析；有学者做过关于含水层内物质运移的实验［9-12］，大都是关于污染物扩散的，对于隐蔽水害危险源溶质的顶托越流扩散试验未见报道。……