淺埋薄基巖工作面潰水潰砂模擬試驗及影響因素分析

楊俊哲，吳作啟，李宏杰，張 彬，季文博

(1.國能神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719315；2.中煤科工生態(tài)環(huán)境科技有限公司，北京 100013；3.煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 安全分院，北京 100013；4.煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點試驗室，北京 100013)

0 引 言

近年來，眾多專家學(xué)者對薄基巖厚松散含水層工作面潰水潰砂事故開展了大量研究工作。許家林等[1-2]提出了覆巖體系中關(guān)鍵層的判別方法以及不同關(guān)鍵層組合條件對覆巖破壞特征的影響機(jī)制。黃慶享[3-5]通過陜北淺埋煤層保水開采的模擬研究與采動損害實測，揭示采動覆巖裂縫主要由上行裂縫和下行裂縫構(gòu)成，采動斷裂帶的導(dǎo)通性決定著覆巖隔水層的隔水性。試驗分析上行斷裂帶發(fā)育高度的計算公式，模擬測定下行斷裂帶的發(fā)育深度，基于采動裂縫發(fā)育程度與采高和隔水巖組的關(guān)系，提出以隔采比為指標(biāo)的隔水性判據(jù)。侯忠杰[6-7]基于“短砌體梁”結(jié)構(gòu)和“臺階巖梁”結(jié)構(gòu)理論，對淺埋煤層砌體梁理論的適用性開展了研究，論證了組合關(guān)鍵層理論在揭示淺埋煤層覆巖破壞機(jī)理中的適用性。文獻(xiàn)[8-11]分析了潰砂顆粒在突水潰砂過程中的受力情況，研究了水力坡度對水砂啟動的影響機(jī)理以及潰水潰砂過程中孔隙水壓力變化規(guī)律，形成了一整套潰水潰砂機(jī)理、預(yù)警、防治的理論技術(shù)體系，并在現(xiàn)場實踐中取得了良好的應(yīng)用效果。楊偉峰等[12-14]利用模擬試驗和理論分析對淺埋薄基巖煤層開采條件下基巖破斷機(jī)理及水砂流運(yùn)規(guī)律開展了系統(tǒng)研究。……