赵旭峰,王德忠

(山西工程职业学院 采矿工程系,太原 030032)

我国煤矿水文地质条件复杂,矿井水害事故较多,必须引起足够重视。华北煤田是我国煤炭资源最为丰富的煤田之一,但经过几十年的长期开采,浅部煤炭资源逐渐枯竭,许多煤矿开始转入下组煤的开采。下组煤多位于含水丰富的奥陶系承压含水岩层上方,随着煤层开采深度的逐步加大,采场底板破坏深度势必危及有效隔水层的厚度,导致煤矿井下水害事故日趋频发,严重影响矿井正常生产及井下作业人员的安全[1-7]。

煤层回采导致底板岩层原始应力平衡状态被破坏,底板岩层应力将重新分布,并在采煤工作面及采空区四周围岩产生应力集中,集中应力传递于底板岩层,使得底板岩层受到压缩-膨胀-再压缩的循环过程,这些交变应力的反复作用让底板岩层各向裂隙不断扩展直至破坏隔水层的隔水能力。遭到破坏的底板岩层丧失了隔水能力,奥陶系承压含水岩层将时刻威胁矿井的安全回采,因此矿井水害防治是煤矿高效安全生产的关键基础之一。在此采用现场实测结合底板采动岩层应力分布特征,研究了综采工作面采动影响下的底板岩层破坏规律,并提出适用于该地区的底板破坏深度经验公式,结合其他矿井突水因素可为煤矿安全开采提供可靠依据。

1 工作面概况

080102工作面位于井田内-172 m水平一采区集中回风下山南部,东部为080101采空区,西部为实体煤层,南部矿界与天达煤业接壤。……