华北深部开采底板突水机理与区域治理关键技术

本文主要探讨了华北型煤田深部开采中面临的关键问题——底板突水机理及其区域治理技术。针对邯邢矿区大采深高承压水和下组煤开采条件下的典型突水案例，研究者赵庆彪等人基于时空四维结构理论，提出了创新性的“分时段分带突破”理论。这一理论将空间上从上组煤2号主采煤层到煤系基底奥灰强含水层之间的区域划分为11个阻水“分带”，这些分带由薄层灰岩含水层、采动引起的破坏损伤及原始导升裂隙等组成，根据它们的阻水能力进行区分。在时间维度上，将煤层底板渗水和突水通道的形成过程分为四个“时段”。 面对奥灰承压水对矿井的威胁以及保水开采的需求，研究团队提出了“区域超前治理”的水害防治理念。该理念强调在潜在威胁显现前采取主动措施，通过全面改造底板结构，实施带压开采，以确保安全。文章还提出了底板阻水能力的评价方法，为应对大采深矿井和下组煤开采中的奥灰水害提供了有效的治理策略。 特别值得一提的是，研究团队成功研发了地面多分支水平钻进关键技术，显著提高了安全技术水平，这对大采深矿井和下组煤的奥灰水害治理具有革命性意义。这些技术的应用不仅保障了煤炭资源的安全开采，而且有利于保护煤系基底奥灰水环境，为处理承压水威胁的矿井开发提供了一条全新的解决方案。 本文的研究成果对于理解和控制华北型煤田深部开采的水文地质风险具有重要的实践价值，为矿井管理、水害防控和环境保护提供了科学依据。关键词包括大采深高承压水矿井、奥灰岩溶水害、分时段分带、底板突水机理、区域治理技术和地下奥灰水环境保护，表明了研究内容的深度和广度。