华北型煤田深部开采底板“分时段分带突破”突水机理

赵庆彪¹，赵昕楠²，武强³，刘长武⁴，王希良⁵

1. 冀中能源集团有限责任公司2. 煤炭科学技术研究院有限公司3. 中国矿业大学(北京)4. 四川大学5. 石家庄铁道大学

摘 要：通过对华北型煤田大采深高承压水和下组煤开采条件下10起较典型的煤层底板承压突水实例进行深入系统分析,基于时空4维结构概念,首次提出了"分时段分带突破"的煤层底板突水机理。从空间上即上组煤2号主采煤层至煤系基底奥灰强含水层之间,以薄层灰岩含水层为界分4个隔水地质单元,以因采动影响而产生的各种破坏损伤及原始导升裂隙带等按阻水能力为界划分11个阻水"分带",并建构了6种突水模式;从时间上按煤层底板渗水及突水通道形成进程划分4个"时段";在此时空概念基础上运用地质结构力学、水动力学、线性断裂岩石力学和非线性系统动力学等进行了相关实验及综合分析,给出了相应时段的煤层底板突水判据。

关键词：煤层底板突水;分时段分带突破;突水机理;大采深高承压水;深部开采;