基于岩体极限平衡理论的煤层底板突水危险性预测

基于岩体极限平衡理论,研究了完整近水平煤层底板突水力学机制。综合考虑底板隔水层厚度、工作面斜长及隔水层岩性组合特征,推导出了底板突水极限水压值计算公式。以保德煤矿为例,将突水极限水压值法运用到保德煤矿13＃煤底板突水危险性预测中。通过与传统突水系数法对比分析,阐明了突水极限水压值法的优越性:突水极限水压值法改进了传统突水系数法,可更有效地进行工作面斜长较大时的底板突水危险性预测。     

煤层底板突水机理及评价

针对我国北方地区煤矿开采时煤层底板突水问题,介绍了我国矿井水害的现状和防治水技术发展的情况,阐明了喀斯特裂隙水的赋存条件、运移规律以及奥陶系灰岩喀斯特发育的规律;结合国外治水理论,论述了煤层底板突水机理,总结出煤层底板突水的水害特点、突水机理和评价方法,通过突水事例说明"突水系数法"的实际治水效果,最后对煤层底板突水提出了对策.     

焦作矿区底板岩溶突水特征与预测

焦作矿区是我国著名的大型岩溶水充水矿区,底板突水灾害严重．介绍了突水源、突水强度与突水点的分布特征,阐述了矿压与突水、矿井充水程度与突水水压及隔水层及突水的关系．从突水地点、突水时间、突水量和突水危险度4个方面提出了评价和预测突水的新方法．     

焦作矿区底板岩溶突水特征与预测

焦作矿区是我国著名的大型岩溶水充水矿区,底板突水灾害严重．介绍了突水源、突水强度与突水点的分布特征,阐述了矿压与突水、矿井充水程度与突水水压及隔水层及突水的关系．从突水地点、突水时间、突水量和突水危险度４个方面提出了评价和预测突水的新方法．     

底板岩体结构稳定性与底板突水关系的研究

将煤层底板至含水层之间承载能力最大的一层岩层看作底板关键层，从而将采场底板突水的研究转化为对底板关键层破断机制的研究，将关键层看作受水压等均布载荷作用的弹性薄板，得出了它的极限破断跨距公式，并提出了利用已知突水事故资料反演预测岩体强度的方法，提高了理论计算精度。最后，分析了底板关键层破断后的块体平衡条件，解释了突水点的分布特点与突水时产生的底鼓现象。     

煤层底板灰岩含水层突水危险性评价

在对某矿含水层富水性、地质构造、隔水层等影响底板突水因素综合分析的基础上,采用突水系数法和安全水头压力值对4号煤层底板主要灰岩含水层突水危险性进行了评价,分析结果表明,伏青灰岩水对-550m标高以下4号煤层的开采具有突水危险性,而对其他含水层均不构成突水威胁,这为矿井防治水和安全生产奠定了理论基础．     

用突水概率指数法预测采场底板突水

介绍了采场底板突水预测的新方法－突水概率指数法,以肥城煤田为例,阐述了该方法在预测煤矿底板突水中的应用。该方法的基本思想为：基于大量的采场底板突水案例分析,找出导致煤矿底板突水的主要因素;根据各种因素在底板突水中所起的作用大小,利用概率统计法及专家经验法确定各种因素在底板突水中所占的权重,建立计算突水概率指数的数学模型;将模型应用到已有的突水案例中,计算出各个突水案例的突水概率指数;再用概率统计的     

龙固煤矿采场底板突水因数与突水危害性分析

利用煤矿底板突水N数表述了层状岩体渗流失稳条件。根据龙固煤矿的岩层柱状图，运用RFPA^2D软件计算了采场推进到25m和50n、时底板岩层的应变分布，并利用渗透特性与应变之间的关系，计算了相应的底板突水因数。研究表明：岩层的破坏造成渗透率的增大、非Darty流β因子和加速度系数的减小，从而使突水因数增大，突水发生的危险性增大；随着工作面的推选，底板的破坏范围扩大，变形也相应地增大，突水因数增大；当推进到25m时，底板突水因数为95．1％；当推进到50m时，底板突水因数为619％.     

A矿采场底板突水危害性分析

根据A矿的岩层柱状图,运用RFPA^2D软件计算了采场推进到25m和50m时底板岩层的应变分布,且利用渗透特性与应变之间的关系,计算了相应的底板突水因数。利用煤矿底板突水因数表述了层状岩体渗流失稳条件并判断隔水关键层位置．研究结果表明：岩层的破坏造成渗透率的增大、非Darcy流口因子和加速度系数的减小,从而使突水因数增大;随着工作面的推进,底板的破坏范围扩大,变形增大,突水因数增大;当推进到25m时,底板突水因数为95．1％;当推进到50m时,底板突水因数为619％．     

孙疃煤矿1028工作面底板突水特征与水源识别

在研究孙噎煤矿地质条件及水文地质特征的基础上,对1028工作面底板突水特征、水化学特征、含水层水位动态变化,得出1028工作面突水水源主要来源于10煤上下砂岩裂隙水,太原组灰岩上、中含水层段水是主要补给水源,与第四含水层和太原组灰岩下含水层段无关。     

开采煤层底板"四带"划分理论与实践

简述了国内外开采煤层底板突水机理的研究现状．基于损伤力学、断裂力学和矿山压力理论，在开采煤层底板“三带”划分理论基础上，提出了开采煤层底板“四带”划分理论，即开采煤层底板可以划分出I矿压破坏带；Ⅱ新增损伤带；Ⅲ原始损伤带；Ⅳ原始导高带．对比分析了上述2种理论的共同点和不同点，推导出开采煤层底板“四带”理论中各带厚度的计算公式，给出了底板突水判别方法．结合肥城煤田开采煤层底板探测实例，说明开采煤层底板“四带”存在的客观性．     

巷道底板承压水突水评价方法研究

华北石炭二叠纪聚煤区是中国最重要的煤炭生产基地,区内众多煤矿皆受煤系底部奥陶系灰岩承压水威胁。针对当前煤矿巷道底板承压水突水评价方法存在的局限和不足,探索研究巷道底板承压水突水评价方法。现行评价方法岩梁法的理论计算前提主要包括：底板隔水层简化为两端固支梁;在岩梁弯矩最大处,底板隔水岩层承受的拉应力超过抗拉强度,岩层拉裂破坏;忽略孔隙水压力对岩石破坏的影响,计算隔水层厚度时抗拉强度取底板隔水层的平均值。事故数据及研究分析表明岩梁法计算假设存在不合理之处,与实际工况有较大偏差。基于对常见矩形巷道围岩应力分布特征的分析,结合巷道实际工况,摒弃底板隔水岩层弯拉破坏模式,提出隔水岩层剪切破坏模式,建立巷道底板承压水突水破坏岩柱模型;基于所建立的岩柱模型,利用极限平衡理论,综合考虑孔隙水压力对岩石破坏的影响,推导底板隔水层承受最大水压的计算评价方法。结果表明：最大水压与隔水层厚度、隔水层平均容重、抗剪强度参数、孔隙水压力系数和巷道宽度直接相关,最大水压与隔水层厚度呈指数函数关系。文中所提评价方法的计算结果与实测吻合,证明该方法合理有效。所提方法也能为地下工程其他专业领域类似的承压水突水问题研究提供借鉴。     

井陉煤田底板突水强度和突水频率趋势预测的研究

本文将灰色系统分析方法引入煤层底板突水规律的研究,建立了Q～H、Q/P～H、P/M～H的灰色模拟曲线及数学表达式,并利用这些关系式进行了突水量预测的尝试,取得了较好的效果,为煤层底板突水规律研究定量化作了一次有益探索。     

肥城煤田滑动构造在矿井水害中的作用

总结了肥城煤田滑动构造的基本特征,深入地研究了滑动构造与矿井水害之间的关系．认为肥城煤田的滑动构造强化了五灰和奥灰之间的水力联系,造成了该煤田水文地质块段的东西差异性,同时,滑动构造还造成了煤田浅部和深部煤层底板隔水层厚度的变化,从而影响浅部和深部底板突水的概率．探讨了滑动构造与导高的关系,提出了应力溶蚀机理,揭示了滑动构造影响下的突水特点．     

曹庄井田深部防治水工作研究

从承压水、断裂构造、隔水层导水裂隙。矿压破坏深度四大突水因素入手,结合曹庄矿一水平水文地质条件,并借鉴华北水文地质条件相似矿井的实际资料,对曹庄井田深部的水文地质条件及防治水途径进行了分析研究．     

国家庄煤矿井下突水突出物特征研究

通常，岩溶类煤矿床突水过程中都会带出一定数量突出物。迄今为止，未见有人对突出物进行过深入细致的研究。本文以山东肥城矿务局国家庄煤矿特大突水为例，详细研究了突出物宏观展布特征，并采用薄片鉴定、显微组分鉴定、镜质组反射率测量、颗粒分析、Ｘ射线衍射、差热分析、扫描电镜分析等手段，对突出物微观特征进行深入研究。最后，根据测试成果，对与突水有关的问题进行了阐述与探讨。     

淮北地区煤储层物性及煤层气勘探前景

研究了淮北地区地物构造演化及控气特征,结果认为：淮北地区印支期以来的构造演化对煤储层物性控制作用十分显著,以EW向的宿北断裂为界,北部地区煤层气勘探前景不佳,南部地区的东部,煤层的展布受褶皱形态的控制。在宿面向斜和南坪向斜中,煤层埋深、煤体结构、含气性、含气量和渗透率等储层物性均有利于煤层气的运移、聚集和保存,具有较好的煤层气勘探前景;临涣矿区强变形构造煤发育,煤体结构复杂,基本无勘探前景;涡阳矿区正断层发育,煤层气含量相对较小,但渗透性较好,值得进一步深入研究。