丁建新

(中国煤炭地质总局第三水文地质队，河北邯郸 056006)

0 引言

浅部煤炭资源逐渐被开采殆尽，煤炭开采不可避免将转向深部，且赋存条件更加复杂危险，矿井水害一直是威胁煤矿安全的严重灾害之一[1-2]。据统计，全国煤矿的48%受水害的威胁，影响储量达250亿t，其中有80%的矿井水害都是由构造引起。传统的突水系数法未考虑断层、含水层富水性的影响，有关学者提出了相应的改进算法[3-4]。孙建等[5]分析了底板倾斜隔水关键层的应力分布、挠度特性和破断失稳特征，讨论了采场底板突水危险区，潘锐等[6]讨论了断层影响下的临界水压力计算公式及其变化规律，丰富了隔水关键层理论。然而，矿井中常见一种断距不大、切穿地层有限的隐伏小断层，与中大型断层在导水能力和突水影响方面存在较大区别，故对隐伏小断层进行分析研究时不宜沿用传统的大断层理论。目前也有学者讨论了隐伏导水断层的临界水压及破坏判据[7]，运用数值模拟手段再现了隐伏断层突水通道形成演化过程，揭示了含隐伏断层底板突水及通道损伤机理[8-11]，但对于隐伏断层突水机理研究尚需进一步探讨。本文采用理论分析与数值研究相结合的手段，对承压含水层上方发育不同倾角隐伏断层条件下的底板突水机理进行了分析与讨论，可为类似条件的矿井水防治提供参考。

1 隐伏断层导水机理的力学分析

隐伏断层的破坏范围较小，与底板之间距离较远，常规的梁理论来分析底板突水机理已不再适用。……