第 卷第 期
年 月
西 安 科 技 大 学 学 报
JOURNAL OF XIAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
VolNo &
Mar E
文章编号
煤 矿 顶 板 透 水 事 故 预 测 与 控 制 技 术 二
彭林军
赵晓东
宋振骐
李利岗
大连大学 院士创业园辽宁 大连 山东科技大学 资源环境学院山东 青岛
摘要 在深入研究我国煤矿顶板透水发生及其成功控制案例的基础上对顶板透水事故发生的
原因实现的条件及其动力信息基础进行了系统研究以此为基础提出了顶板透水事故预测与控
制的方法 针对淮南矿业集团谢桥煤矿 工作面分析了谢桥井田地质及水文地质特征
并根据钻孔及井下资料研究了顶板砂岩粉砂岩运动规律 以实用矿山压力控制理论为指导
建立顶板控制信息动力决策模型着重探讨了导水裂隙带和斑裂纹对顶板砂岩透水的影响机理
关键词 煤矿顶板 透水事故 预测控制
中图分类号 TD 文献标志码 A
顶板水害是矿井生产过程中经常发生的水文地质现象 由于出水的突然性往往给矿井安全生产带
来极大危害 采掘工作面推进过程中的顶板透水有可能造成淹没其工作面和其他工作场所甚至造成
整个矿井淹井的重大事故
顶板透水会引发大范围的顶板垮塌从而造成压死采场支架的重大顶板
事故 如果在工作面回采前能对隐伏突水区进行预测并制定疏排水措施则顶板突水的危害将大大降
低 但顶板突水受到岩性水压断裂特征矿压等多种因素的影响造成研究比较困难 目前对于顶板
透水的预测在理论和实际应用上均处于不断发展之中
随着开采深度的增加水文地质条件日趋复
杂水害威胁越来越大 因此控制水害是煤矿安全生产的重大课题
1谢桥井田水文地质概况
通过谢桥矿地质及水文地质和构造地质含水层隔水层和断层含水富水及导水 等原始条件对
工作面 条断层发育情况综合分析该面煤层顶板赋存有砂岩局部裂隙发育含砂岩裂隙水与
其他含水层无直接联系属静储量消耗型 面内有八 和八 钻孔通过八 钻孔已探明不导水八
钻孔导水可能性较大 本面充水水源有 种一是煤层顶板砂岩裂隙水面在
回采期间均发生老顶砂岩裂隙水突水二是 采空区老塘水 其中 面瞬时最大涌水量达
m
h因此本面在初放以及正常回采期间工作面涌水量可能较大工作面在回采前应备有排水
量不小于 m
h 的排水设施并保证排水设施能随时运转 随工作面推进上覆岩层运动破坏造成裂
隙而形成的连通导水构造发生条件与原始条件不发生耦合作用或耦合作用不强烈则基本不存在透水
可能性反之则应研究透水强度速度和水量透水与工作面推进时空关系
2煤矿顶板透水事故预测控制理论研究
21煤矿顶板透水事故的原因及实现的条件
原因工作面推进波及到含水岩层特别是原有构造破坏的富水区域
实现的条件顶板存在富水区间 采场穿越的裂断破坏岩层沟通富水区透水量超限 透水
收稿日期
基金项目 国家自然科学基金重大项目 国家自然科学基金项目 国家自然科学基金重点项目
国家科技部 十一五科技支撑项目BAKB
作者简介 彭林军 男河南灵宝人工程师主要从事采矿工程科研和管理工作