深部開采厚隔水層底板破壞模式及突水防控技術

孫建

（冀中能源股份有限公司 邢東礦，河北 邢臺 054001）

1 概 況

為了研究底板突水的機理并為底板突水災害防控提供理論依據和指導，國外學者先后提出了相對隔水層、安全水壓值、能量釋放點等概念，國內學者先后提出并發展了突水系數法、原位張裂和零位破壞理論、板模型理論及下四帶理論、關鍵層理論等成果[1]，在一定時期內很好的解決了底板突水災害的評價和控制問題。為研究底板的斷裂結構及破壞特征，白海波等[2]采用雙標量型彈塑性損傷本構模型，研究了采動底板的導水通道演化規律；尹尚先等[3]將底板隔水層劃分為極薄、薄、中、厚及巨厚五種類型，其中隔水層厚度大于60 m 且大于底板破壞帶高度與承壓水導升高度之和，突水系數高于0.1 MPa/m 時為厚隔水層，并研究了奧灰的突水機理及裂隙帶發育高度；郭惟嘉等[4]研究了底板巖體與孔隙水的應力分布規律，并將深部礦井底板突水劃分為完整隔水巖層突水、隱伏構造突水和固有導水通道3 類；魯海峰等[5]系統研究了沿層理面剪切出現分層、端部壓剪及彎拉破壞的力學判據。以上研究成果為研究深部開采底板的破壞模式提供了理論基礎，但更多集中于對淺部礦井及其薄隔水層底板突水致災機制的研究，而針對深部開采厚隔水層底板破壞的研究相對較少，尤其是深部開采厚隔水層底板的破壞模式亟需深入研究。

基于此，本文結合邢東礦-980 水平底板突水實際情況，分析深部開采厚隔水層底板的底板破壞特征，研究其應力擾動和破壞模式，并提出適于深部高承壓水上安全開采的突水防控技術，為深部煤炭資源的安全高效開采提供理論依據和技術保障。……