煤层底板带压开采危险性评价方法探讨
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文献标志码 ： Ａ 中 图 法 分 类 号 ： ６２ ２ Ｐ ４ ．
华北 型煤 田下 组煤 （ 太原 组 ） 开采 ， 到 下伏 奥 陶 受 系灰 岩 承压含 水层 的威胁 。国 内外学 者对 煤层 底板 突
水 进 行 了 大 量 的试 验 和 研 究 ， 出 了很 多 理 论 和 学 提
煤 层 底 板 带压 开 采 危 险 性 评 价 方 法 探讨
张 乐 中 许 田 柱２ ，
（ ． 安 大 学 地 质 工 程 － 绘 学 院 ， 西 西 安 ７０ ０ ； ２ 长 江 水 利 委 员 会 办 公 室 ， １长 ９测 陕 １０ ０ ． 湖北 武 汉 ４ ０ １ ） ３０ ０
第４ ３卷 第 １ ３期 ２ ０ １２ 年 ７ 月 文章 编 号 ：０ １ ４ ７ （ ０２ １ ０３ ０ １０ — １９ ２ １ ） ３— ０９— ４
人 民 长 江
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Ｖｏ ． １ ４３． ．１ Ｎｏ ３
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公 式 “：
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（ ）由 国家技 术 监 督 局 发 布 ， １９ ２ 于 ９ １年 １ ０月 １
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日起 施 行 的 《 区 水 文 地 质 工 程 地 质 勘 探 规 范 》 矿 （ Ｂ ２ １ ９ ） 定 的计 算公 式 为 ¨ Ｇ １ ７ ９— １ 规
／ 一 一 扰 破 带 ＼ 矿一 动—、、 压 坏 ‘ ． 一 ——
阻水带
式 中 ， 为 承压水 导升 高度 ，Ｉ ｈ Ｉ。 Ｔ
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公 式考 虑 了矿 压对 底板 隔水层 的扰 动破 坏厚 度 以 及岩溶 承压 水 的导 升带 。导 升高度 是 在 自然 状态 下 隔 水层底 部 的承压水 沿 隔水层 中的断层 或裂 隙 向上导升
年ｌ ２月 １日起施 行 的《 矿 防 治水 规 定》 煤 规定 的计 算
作 者 简 介 ： 乐 中， ， 士研 究 生 ， 张 男 博 主要 从 事 岩 土 工 程 和 地 质 工 程 方 面 的研 究 。 Ｅ—ｍ ｉ ｚ ｂｓ １３ ｃｍ ａ ：ｌ ｅｔ ６ ．０ ｌ ｚ ＠
４ ０
人 民 长 江
摘 要 ： 于煤 层 在 带压 开 采 条 件 下 的 底 板 突水 预 测 及 危 险 程 度 评 价 ， 对 目前 主 要 有 突 水 系数 法 及 斯 列 萨列 夫公 式 。通 过 对 突水 系数 的 不 同计 算 公 式 与 斯 列 萨列 夫 公 式 的 比 较 ， 出 了每 个 公 式 的适 用条 件 及 相 关参 数 的确 指 定 方 法 。 另 外 ， 绍 了考 虑 含 水 层 富 水 性 因素 的 Ｔ 一ｑ评 价 新 方 法 。研 究 结 论 可 为 煤 层 底 板 带 压 开 采 危 险 性 介 评价研究提供参考依据。 关 键 词 ： 水 系数 ；单 位 涌 水 量 ； 险 性 评 价 ； 层 底 板 突 水 突 危 煤
层 底板视 作两 端 固定 的 承受 均 布 载荷 作 用 的 梁 ， 研究
了煤 层底 板在 承压 水作 用 下 的 破 坏机 制 ， 导 出底板 推
理论 安全 水压值 的计 算公 式 。该 公式 主要 适用 于掘进
工作 面 。 中国矿业 大学 的乔 伟 、 文 平 和 赵成 喜 等 收 集 了 李
１ 突 水 系 数 法
１ １ 突 水 系数 的计 算 公 式 ．
把煤 层底 板看 成 一个 阻水 结 构 体 ， 结 构体 天 然 该 存在 着 大量 固有结 构 面 ， 采 矿动 压 应 力 场作 用 下 结 在
构 面活化 构 通 ， 为 具 有 一 定 阻 力 的裂 隙过 水 管 道 。 成
安全 评价 提供 参考 。
收 稿 日期 ：０ ２— ３— ０ ２ １ ０ ２
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图 １ 式（ ） １ 计算 简 图
（ ）由国家安 全生 产监 督 管理 总局 发布 ， ２ ０ １ 于 ０９
说 ¨ ， 中突水 系数理 论得 到广 泛 应用 。” 。突水 其 。
系 数法是 从长 期 的、 量 的 突水 实 际 资料 的统 计 分 析 大 中得 出的一种 规律 性 的认 识 ， 一 直在 不 断 修 正 和完 并
善。
其计 算公 式主 要有 下面几 种类 型 （ １～ ） 图 ４。
一
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式中， 。 ｃ 为矿压扰 动破 坏厚 度 ， 其 大小 除 与 地质 条 ｍ， 件有关 外 ， 与工 作 面斜 长 、 深 、 厚 和 开 采 方法 等 还 采 采 因素有 密切 关系 。 （ ）下 三带理 论计 算公 式为 ３
南
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式 中 ， 为突水 系数 ， ａ ｍ； ＭＰ ／ Ｐ为底 板 隔水 层 承受 的 水 压 ， Ｐ ； 为底 板 隔水层厚 度 ，Ｉ Ｍ ａＭ Ｉ。 Ｔ 规 范规定 ， 对具 有构造 破坏 的地 段 ， 界突水 系数 临 取 ０ ０ ａ ｍ， ．６ＭＰ ／ 对正 常地段 取 ０ １Ｍ ａ ｍ。 ． Ｐ ／
奥陶 系灰岩含水屋顶面
１
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肥城 矿 区 、 焦作 矿 区和淄博 矿 区的 ２ ６个 突水 点资料 ， １ 包括 突水 点水 压 ， 对 隔水 层厚 度 和 ｇ值等 ， 相 建立 了底 板 突水危 险性评 价新 方法 Ｔ 一ｑ法 … 。该方 法可 为含 水层 富水 性较 弱而 突水 系数较 大 的深 部开 采底 板突水
用 突水 系数来评 价浅 部煤 层开采 的安 全性 基本符 合 实际 。但 随着开 采 深度 的增 加 ， 陶 系灰 岩 含 水层 奥
水 压逐渐 增高 ， 突水 系 数法 已经 不 能完 全 适 用 于 深 用
部 开采 时的危 险性评 价 。
前苏 联学 者 Ｂ 斯 列 萨列夫 以静 力学 为基 础 ， ． 将煤
华北 型煤 田下 组煤 （ 太原 组 ） 开采 ， 到 下伏 奥 陶 受 系灰 岩 承压含 水层 的威胁 。国 内外学 者对 煤层 底板 突
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煤 层 底 板 带压 开 采 危 险 性 评 价 方 法 探讨
张 乐 中 许 田 柱２ ，
（ ． 安 大 学 地 质 工 程 － 绘 学 院 ， 西 西 安 ７０ ０ ； ２ 长 江 水 利 委 员 会 办 公 室 ， １长 ９测 陕 １０ ０ ． 湖北 武 汉 ４ ０ １ ） ３０ ０
第４ ３卷 第 １ ３期 ２ ０ １２ 年 ７ 月 文章 编 号 ：０ １ ４ ７ （ ０２ １ ０３ ０ １０ — １９ ２ １ ） ３— ０９— ４
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式 中 ， 为 承压水 导升 高度 ，Ｉ ｈ Ｉ。 Ｔ
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式 中 ， 为突水 系数 ， ａ ｍ； ＭＰ ／ Ｐ为底 板 隔水 层 承受 的 水 压 ， Ｐ ； 为底 板 隔水层厚 度 ，Ｉ Ｍ ａＭ Ｉ。 Ｔ 规 范规定 ， 对具 有构造 破坏 的地 段 ， 界突水 系数 临 取 ０ ０ ａ ｍ， ．６ＭＰ ／ 对正 常地段 取 ０ １Ｍ ａ ｍ。 ． Ｐ ／
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