带压开采底板突水预测研究
2021-05-19张世威杜伟升
煤炭工程 2021年5期
张世威,王 文,杜伟升
(1.河南理工大学 能源科学与工程学院,焦作 河南 454000;2.清华大学 土木水利学院,北京 100084)
地下煤炭的开采活动会引起应力的重新分布,导致岩体的受力状态发生较大的变化,顶底板发生运移破断,导致矿井灾害的发生[1,2]。水害是煤炭开采过程中的五大灾害之一[3],在煤层的顶底板均存在含水层,将含水层与煤层分隔开的岩层称为隔水层,由于顶底板隔水岩层在应力重新分布过程中发生运移破断,导致承压水涌入工作面或者巷道而造成的矿井突水灾害[4]。随着煤炭开采向深部转移[5],承压水对煤炭开采造成的潜在危险日渐突出[6]。特别是在我国华北地区的煤系地层存在奥陶系灰岩含水层,含水层与煤层之间的隔水层厚度分布不均匀,一旦采掘活动对隔水层造成破坏,承压水将迅速涌向工作面或巷道,对煤炭生产与人员造成不可挽回的损失[7,8]。带压开采下的底板承压水突水预测对地下煤炭开采具有重要的意义。
我国矿井底板水防治理论研究不断深化,底板突水的机理是一个需要不断深入的研究课题[4]。由于矿井突水的控制因素较多,机制多变,对矿井突水的预测一直以来是一个难题[9]。矿井发生突水灾害是一个逐渐变化的过程,从突水征兆和突水水源的识别预测矿井突水的危险[10]。但是这种预测方法工作量较大,在地质条件模糊的情况下局限性较大。为了能够进一步准确预测突水危险,国内外学者综合……
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