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《采掘工作面底板突水和防治原则的基本理论研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第12卷第3期华北地质矿产杂志Vol112No131997年9月JourGeol&MinResNorthChinaSept11997采掘工作面底板突水和防治原则X的基本理论研究①胡宽曹玉清(长春科技大学)摘要本文共分五个部分。第一部分主要讨论了底板突水的机制,分别探讨了水压力中的静水和动水压力对底板破坏所起的具体作用,矿山压力中的动矿压及静矿压破坏底板的具体作用,以及它们在采矿过程中的发展变化而造成突水的机制;第二部分论述了影响底板突水的地质和采矿条件,在地质因素中,讨论了正常地质条件下和存在构造条
2、件下底板突水存在的差异及共同特点,采矿条件及采煤方法对底板突水影响以及突水规律。依据地质及采矿条件,对走向长壁全部冒落采煤法及其矿压显现特点不同,将底板突水分成4类10型12个亚型;第三部分将作者提出的功能理论公式,按上述地质矿压显现类型,使之具体化,并计算了177个实例;第四部分按上述定性分析和定量计算结果,以及作者长期在北方岩溶区的工作结果,提出北方岩溶区防治水的总方针是“开两头,综合治理中间,供水排水相结合”。关于治理中间,按照北方岩溶区的情况,提出10项治理的原则;第五部分讨论了我国研究底板
3、突水的历史。关键词底板突水、矿山压力、矿压显现类型、单元采空区,采掘工作面采掘工作面顶底板突水和防治,是妨碍我国矿区采掘工作安全,但长期从理论和实践上未能很好解决的“老大难”问题。1973年作者在煤炭部门有关单位召开的“淮南会议”上,系统地提出采场底板突水特点、规律和力学原因②,矿山压力、水压力和地应力在矿井突水中所③〔1,2〕起作用的假说和实例,确定顶底板有效破裂带高度和深度的关系式和其实际意义,华北型煤田深部和下部煤层开采的途径④等论文,以及在大会上的综合报告,标志着在我国冲破了以静水压力为力源
4、的传统矿床(山)水文地质学的体系,以矿山压力、水压力和地应力为力源,进行研究矿山水文工程地质问题和矿井突水及防治的新学术思想、新研究途径开始在我国出现,不仅在煤炭部门引起强烈的反响,也推动国内有关部门以新的学术思想从不同角度,用不同方法对底板突水问题展开广泛和深入的研究。经过20多年的试验和实践,积累了许多实际资料,现在人们的认识不仅逐渐趋于一致,X本文为作者等两个研究报告所积累的实际资料,以及之前的理论研究加以系统化、理论化、具体化的综合研究成果。文中的突水规律、基本模型和方程式曾荣获地矿部科技进
5、步三等奖(1986),突水理论研究曾荣获国家教委科技进步三等奖(1992)①作者简介:胡宽,男,64岁,1959年毕业于长春地质学院水工系,教授,水文地质、工程地质及环境水文地质。130026长春市西中华路,Tel:043127676847曹玉清,女,1961年毕业于长春地质学院水工系,研究员,环境水文地质及水文地球化学②胡宽1关于回采工作面底板突水的力学原因及某些规律的探讨11973③胡宽等1焦作矿区采掘工作面突水的几点认识11973④胡宽1关于计算“矿压”破坏带新经验公式的实际意义与华北煤田深部
6、、下部煤层开采途径的探讨11973收稿日期:1996-12-19©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·204·华北地质矿产杂志1997年而且作者1973年提出矿山压力、水压力破坏底板假说和许多基本概念,在煤炭部门的许多论文、研究报告和教材中得到广泛的应用。因此,现在讨论底板突水机制不仅更加明确有据,共同语言增多,也使“矿压、水压”破坏采场底板的假说上升
7、成为理论已成为可能,同时为确定底板有效破裂带关系式应用于实际奠定了良好的基础。为了使人们对作者提出矿压、水压破坏采场顶底板基本概念的理解,不致产生太多的差异,有必要较为详细阐述如下几个问题:矿压、水压在破坏采场隔水底板中所起的具体作用和突水机制;底板有效破裂带的地质2矿压显现类型及计算公式的具体形式和实例;底板突水防治基本原则和其他的某些基本理论问题;以及对我国底板突水研究简况的回顾。1采场底板突水机制和应力破坏底板的作用1973年作者曾指出,造成采场顶底板突水(固)或其他矿山水文工程地质现象发生、
8、发展的原因在于,由岩层厚度、岩性、结构、裂隙等构成的“隔”水层强度及岩层重力所体现岩石抵抗力,与采掘活动形成的矿山压力,下伏(或上覆)含水层的水压力和当地的地应力(现代应力和古代构造残余构造应力)组成破坏岩石天然强度的破坏力之间,进行相互作用造成的。研究采场底板突水机制,必须研究构成这两类应力的各种要素在突水过程中的作用,由于构成岩石强度方面的地质因素,人们比较注意和研究较多,故在讨论这方面因素在突水中的作用时较为简略些,着重研究削弱或改变采场围岩天然强度破坏力在采场
