深部开采厚隔水层底板破坏模式及突水防控技术
2023-07-13孙建
煤炭与化工 2023年5期
孙建
(冀中能源股份有限公司 邢东矿,河北 邢台 054001)
1 概 况
为了研究底板突水的机理并为底板突水灾害防控提供理论依据和指导,国外学者先后提出了相对隔水层、安全水压值、能量释放点等概念,国内学者先后提出并发展了突水系数法、原位张裂和零位破坏理论、板模型理论及下四带理论、关键层理论等成果[1],在一定时期内很好的解决了底板突水灾害的评价和控制问题。为研究底板的断裂结构及破坏特征,白海波等[2]采用双标量型弹塑性损伤本构模型,研究了采动底板的导水通道演化规律;尹尚先等[3]将底板隔水层划分为极薄、薄、中、厚及巨厚五种类型,其中隔水层厚度大于60 m 且大于底板破坏带高度与承压水导升高度之和,突水系数高于0.1 MPa/m 时为厚隔水层,并研究了奥灰的突水机理及裂隙带发育高度;郭惟嘉等[4]研究了底板岩体与孔隙水的应力分布规律,并将深部矿井底板突水划分为完整隔水岩层突水、隐伏构造突水和固有导水通道3 类;鲁海峰等[5]系统研究了沿层理面剪切出现分层、端部压剪及弯拉破坏的力学判据。以上研究成果为研究深部开采底板的破坏模式提供了理论基础,但更多集中于对浅部矿井及其薄隔水层底板突水致灾机制的研究,而针对深部开采厚隔水层底板破坏的研究相对较少,尤其是深部开采厚隔水层底板的破坏模式亟需深入研究。
基于此,本文结合邢东矿-980 水平底板突水实际情况,分析深部开采厚隔水层底板的底板破坏特征,研究其应力扰动和破坏模式,并提出适于深部高承压水上安全开采的突水防控技术,为深部煤炭资源的安全高效开采提供理论依据和技术保障。……
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