底板水防治理論(已修改)
2025-03-17 11:37 本頁面
【正文】 底板突水機(jī)理 一、 礦井水害類型及特點(diǎn) ?我國八大聚煤期 早寒武世 早石炭世 (C1) 北方晚石炭世 — 早二疊世 (C3P1) 南方二疊紀(jì) (P) 晚三疊世 (T3) 早中侏羅世 (J12) 早白堊世 (K1) 第三紀(jì) (E)。 ?聚煤特征 從淺海海灣逐步向?yàn)I海、沿海地區(qū)并最后向陸地內(nèi)部遷移。 聚煤作用的氣候條件隨著植物界的發(fā)展演化，由熱帶、亞熱帶遷移擴(kuò)展至溫帶。古生代多為熱帶、亞熱帶，中生代以后多為溫帶。 各聚煤期植物不同。早古生代菌藻植物；晚古生代蕨類；中生代裸子植物、蕨類；新生代被子植物。 ?煤炭資源的地理分布特點(diǎn) 分布廣泛 、西多東少、北多南少 、相對(duì)集中。 既廣泛又相對(duì)集中，是我國煤炭資源地理分布的重要特征。 水源劃分水害類型 ? 地表水害 ? 第四系松散層孔隙水害 ? 侏羅系 第三系孔隙 裂隙水害 ? 煤系砂巖裂隙 孔隙水害 ? 煤系薄層灰?guī)r水害 ? 厚層灰?guī)r水害（北方奧灰，南方茅口灰?guī)r） ? 老空、老窯水害 ? 其他水害（導(dǎo)水陷落柱、斷層、封閉不良鉆孔、防水設(shè)施、邊界煤柱等） 水害特點(diǎn) ? 地表水害 包括河流、水庫、湖泊、海洋、雨季洪水等。其危害為： 通過井眼、礦井安全出口、采后塌陷坑、煤系含水層露頭、喀斯特塌陷等直接或間接透入礦井而造成事故； 地表水體底部滲漏增大 礦井涌水量； 第四系松散層孔隙水害 ? 分布面積廣； ? 廣泛接受大氣降水、地表水補(bǔ)給； ? 為孔隙水，連通性好； ? 與其他含水層露頭接觸，或其他方式發(fā)生水力聯(lián)系，可成為其他含水層的補(bǔ)給水源 侏羅系 第三系孔隙 裂隙水害 ? 一般分布面積局限； ? 與第四系水有廣泛的水力聯(lián)系或直接接受大氣降水、地表水補(bǔ)給； ? 為孔隙 裂隙水，連通性較差，局部富水性較強(qiáng)； ? 與其他含水層露頭接觸，可成為其他含水層的補(bǔ)給水源 煤系砂巖裂隙 孔隙水害 ? 具有成層性，一般具多層特點(diǎn)； ? 為裂隙 孔隙水或裂隙水，具有較強(qiáng)的方向性，在某些方向上連通性好，裂隙發(fā)育部位富水性較強(qiáng)； ? 在沒有地表水、第四系水及其他水源補(bǔ)給條件下，其動(dòng)、靜儲(chǔ)量往往不大； ? 距離煤層近，影響較大。 煤系薄層灰?guī)r水害 ? 灰?guī)r厚度較小，靜儲(chǔ)量不大； ? 在有充足補(bǔ)給水源條件下，動(dòng)儲(chǔ)量較大； ? 一般為巖溶 裂隙含水層水或裂隙 巖溶含水層水，富水性不均勻； ? 巖溶裂隙的發(fā)育程度與埋藏深度、構(gòu)造發(fā)育程度、構(gòu)造部位有關(guān)； ? 夾在可采煤層之間或煤層與奧灰之間，距離煤層較近，甚至直接成為煤層頂、底板，對(duì)煤層開采影響大。 厚層灰?guī)r水害 ? 奧陶系灰?guī)r ? 出露廣泛，接受大氣降水、地表水或第四系等水的補(bǔ)給，總體補(bǔ)給水源充足，動(dòng)、靜儲(chǔ)量巨大； ? 一般為巖溶 裂隙含水層水或巖溶含水層水； ? 發(fā)育兩套巖溶系統(tǒng)，古巖溶和近代巖溶；具有強(qiáng)徑流帶和分支徑流帶，水力系統(tǒng)復(fù)雜，不均勻性顯著； ? 巖溶裂隙的發(fā)育程度與埋藏深度、構(gòu)造發(fā)育程度、構(gòu)造部位有關(guān)； ? 含水性強(qiáng)，可疏降性差，對(duì)近距離煤層開采影響大。 張家界黃龍洞 江蘇宜興善卷洞 老空、老窯水害 ? 積存于生產(chǎn)或開拓水平之上； ? 水量不大，一般不會(huì)造成淹井危害； ? 一旦揭露，水量集中，來勢(shì)猛，往往以“ 有壓管道流 ” 的形式突然潰出； ? 具有很大的沖擊力和破壞力，對(duì)人身安全危害極大； ? 老窯水積存時(shí)間長(zhǎng)，水的酸性強(qiáng)，腐蝕性強(qiáng)，危害大； 其他水害 ? 巖溶陷落柱：突水通道，危害大； ? 斷層，導(dǎo)水：活化，斷層影響帶； ? 封閉不良鉆孔：導(dǎo)水通道，連通含水層； ? 防水設(shè)施：主要是擋水墻，有水或無水，圍巖、墻體穩(wěn)定性，靜水或動(dòng)水； ? 邊界煤柱：破壞，不穩(wěn)定，易引發(fā)突發(fā)性事故；。 ? 4)第 Ⅳ 帶（ h4） , 原始導(dǎo)高帶 是指不受礦山壓力作用的影響，并發(fā)育有承壓水的原始導(dǎo)高的層帶。其特點(diǎn)為：因水化學(xué)作用，巖石處于彈塑性、塑性狀態(tài)；裂隙發(fā)育差參不齊，并已成為突水通道；巖層的連續(xù)性差；底板水從該帶突出只需克服沿程阻力。 各帶厚度的確定 ? 礦壓破壞帶 1m ax1?? HKh ??新增損傷帶 112??IChzh ????原始導(dǎo)高帶及原始損傷帶 )( 4213 hhhhh ????底板破壞型突水條件 ? 1)若 h3≠0， 則不突水； ? 2)若 h3＝ 0， h2≠０ ， 且 Pσ(1D)，則不突水 。 其中 ， P為水壓 ， σ為損傷底板巖石抗壓強(qiáng)度 ， D為底板損傷變量； ? 3)若 h3＝ 0， h2≠０
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