浅埋煤层沟道溃水预测：基于裂缝实验的数学模型

"浅埋煤层地表沟道采动裂缝溃水量预测方法" 这篇论文主要探讨了浅埋煤层地区煤矿开采过程中面临的一种特殊水害问题——地表沟道采动裂缝溃水，并提出了一种预测方法。在浅埋煤层的开采中，由于地表沟道的侵蚀严重，采动裂缝可能导致大量水分涌入矿井，构成严重安全威胁。由于实际数据收集困难，对这一现象的研究受到限制。 研究人员为了解决这个问题，设计并构建了一个地表沟道裂缝溃水实验平台。这个平台允许控制和调节影响矿井地表沟道溃水的主要因素，以便观察这些因素如何影响溃水量。通过实验，他们发现沟道裂缝溃水量与裂缝宽度成正比，与水流流量的关系符合1/2幂指数定律，而与沟道坡降的倒数呈对数关系。 基于这些实验结果，研究者建立了一个数学模型，用以描述单宽渠道单条裂缝溃水量与裂缝宽度、水流流量及沟道坡降之间的关系，并据此推导出实际地表沟道采动裂缝溃水量的计算公式。实际应用表明，这个公式能有效预测矿井地表沟道裂缝的溃水量，为煤矿的水害防治提供了科学依据。 关键词涉及的地表沟道裂缝溃水、溃水实验、预测方法、地表水害以及矿井水害防治，都是论文的核心内容。这篇研究对于优化煤矿安全措施、防止因水害导致的事故具有重要意义，为煤矿的可持续开采提供了理论支持。