断层突水预测控制理论研究

宋振骐^1,2，郝建^1,2，汤建泉³，石永奎^1,2

1. 山东科技大学 山东省矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地2. 山东科技大学资源与环境工程学院3. 中国矿业大学(北京) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

摘 要：为研究断层突水机理及其预测控制方法,以"实用矿山压力控制"理论为指导,在考虑采动引起的岩层运动及矿山压力对岩溶水压及断层煤柱的影响的基础上,理论分析了底板岩溶水剧增的原因及传统防治水方法存在的问题,以此为基础,建立了跨断层开采的预测控制力学模型,制定了相关控制准则。结果表明:岩溶水压的增大与采动所引起的上覆岩层运动有重要关系,特别是对于封闭型溶洞其水压会在支承压力作用下剧增;留设断层煤柱的传统防治水方法是不合理的,应采用把开切眼布置在经相邻工作面推进,构造应力已经释放的"内应力场"中,以最短距离推过断层的方案;"工作面长度越大,突水可能性越大"的传统观点是不准确的,工作面长度必须大于基本顶第1次断裂步距才能有效抑制底f板回弹,防治底板突水。

关键词：奥灰岩溶水;断层突水;断层煤柱;预测控制理论;