采煤工作面底板斷層突水危險(xiǎn)性分析評(píng)價(jià).pdf

1、礦井底板突水是指承壓水上采煤時(shí)，采動(dòng)礦壓和水壓共同作用下，導(dǎo)致煤層底板巖體變形破壞，造成大量承壓水涌入采掘空間的現(xiàn)象，它一直是困擾煤礦生產(chǎn)安全的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。大量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，礦井突水絕大多數(shù)與斷層構(gòu)造有著直接關(guān)系。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在斷層突水機(jī)理、斷層防水煤柱留設(shè)、煤層底板采動(dòng)破壞等方面進(jìn)行了深入的研究，取得了豐富的研究成果，但對(duì)采動(dòng)影響下斷層與工作面底板之間的相互影響方面的理論研究較少。因此，本文運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)

2、相結(jié)合的方式，依據(jù)“下三帶”及采煤工作面底板隔水關(guān)鍵層理論，對(duì)工作面底板的采動(dòng)破壞、工作面底板與斷層之間的相互影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，得到以下結(jié)論:
　　(1)通過(guò)對(duì)斷層基本定義、斷層突水機(jī)理及突水影響因素的深入分析，利用FLAC3D軟件平臺(tái)模擬分析斷層與工作面成不同傾角時(shí)采煤工作面底板與斷層之間隨工作面采動(dòng)的相互影響，為斷層上盤傾斜隔水關(guān)鍵層的建立提供了依據(jù)。
　　(2)在總結(jié)國(guó)內(nèi)外斷層突水的基礎(chǔ)上，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)斷層突水實(shí)際情況

3、，結(jié)合“下三帶”及采煤工作面底板隔水關(guān)鍵層理論，綜合考慮防水煤柱尺寸、斷層承壓水原始導(dǎo)高等因素，建立了斷層上盤隔水關(guān)鍵層力學(xué)模型，采用變分法求解得到模型撓度公式。
　　(3)根據(jù)魯西煤礦3下A04工作面的具體地質(zhì)條件，提出合理的礦井瞬變電磁觀測(cè)方案，通過(guò)數(shù)據(jù)處理提供二維電阻率剖面圖和平面切面圖，根據(jù)成果圖對(duì)采煤工作面底板的富水性強(qiáng)弱進(jìn)行判斷，并結(jié)合具體水文地質(zhì)條件對(duì)承壓水原始導(dǎo)升高度給出估計(jì)值。同時(shí)采用分段水平注水法對(duì)采場(chǎng)底板的破

4、壞深度進(jìn)行探測(cè)，通過(guò)與數(shù)值模擬及經(jīng)驗(yàn)公式得到的底板破壞深度的對(duì)比，得到工作面底板實(shí)際破壞深度。
　　(4)結(jié)合魯西煤礦3下A04工作面實(shí)際地質(zhì)條件、開(kāi)采情況及工作面采動(dòng)實(shí)測(cè)底板破壞深度，通過(guò)所得到的斷層上盤傾斜隔水關(guān)鍵層撓度計(jì)算公式給出了隨工作面推進(jìn)采煤工作面底板的最易突水路徑;在工作面推進(jìn)到預(yù)留25m煤柱邊界時(shí)，采用Ts法對(duì)工作面底板突水危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，將所得最易突水路徑代替Ts法中的有效底板隔水層厚度，將兩者所求值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)