近奧灰薄隔水層底板巖體變形破壞機(jī)制研究

李見波，尹尚先,2

(1.華北科技學(xué)院 安全工程學(xué)院，河北 三河 065201；2.華北科技學(xué)院 河北省礦井災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 三河 065201)

0 引 言

近奧灰承壓水和薄隔水層條件給礦井的安全生產(chǎn)造成威脅，為更好地開展礦井防治水工作，開展該地質(zhì)條件下的底板巖體變形破壞機(jī)制研究。在我國(guó)，受到奧灰水威脅的礦井有很多，有的礦區(qū)煤層距奧灰較遠(yuǎn)，隔水層厚，但中間夾有薄層灰?guī)r含水層，深部開采時(shí)突水災(zāi)害威脅很大[1]，如邯邢、開灤、焦作、山東甚至兩淮礦區(qū)的深部帶壓開采都屬于此類情形；有的隔水層薄，距奧灰近，如龍王溝礦屬于此類情形，而且煤層厚度巨大(20 m以上)，底板破壞劇烈、中間薄隔水層、底部奧灰極容易導(dǎo)通，而且在遇到破碎帶及斷層時(shí)，危險(xiǎn)性增加，這給礦井安全生產(chǎn)帶來很大威脅，需對(duì)底板巖體變形破壞機(jī)制進(jìn)行研究，為防治水工作提供支撐。在底板巖體破壞方面，相關(guān)研究成果很多。如文獻(xiàn)[2-3]提出了最早的“下三帶”理論；黎良杰等[4]建立了采場(chǎng)底板突水的KS理論；文獻(xiàn)[5-7]分析裂隙變形與突水的關(guān)系，研究了采動(dòng)對(duì)巖體孔隙-裂隙類型升降變化的影響；王作宇等[8]提出原位張裂與零位破壞理論等。即使如此，受到復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，具體問題還應(yīng)具體分析，理論應(yīng)用時(shí)需要考慮具體邊界條件。因此，以近奧灰、厚煤層和薄隔水層為背景開展底板巖體變形破壞機(jī)制研究。分析巖層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，構(gòu)建近奧灰薄隔水層底板巖層變形薄板模型，分析巖層在彈塑性條件下動(dòng)變形特征和變形機(jī)制；……