邢东矿深部带压开采底板突水防治策略:特征分析与控制技术

需积分: 9 0 下载量 135 浏览量 更新于2024-08-06 收藏 6.07MB PDF 举报
邢东矿深部带压开采底板突水特征及控制技术的研究论文深入探讨了深部矿井在进行带压开采过程中遇到的关键问题。在邯邢矿区邢东矿的实际背景下,研究团队通过对现场的详细调研和理论分析,揭示了底板突水的频发问题,并着重分析了其主要特征和影响因素。 首先,研究发现工作面顶板的剧烈来压是引发突水的主要特征,由于顶板未能及时垮落,导致巨大的压力积累,这被认为是突水的关键诱因。随着来压步距(即煤层开采与顶板垮落之间的距离)的增大,底板应力集中现象加剧,卸荷应力拱向深处扩展,增加了动载效应,使得底板采动破坏范围扩大,可能导致隐伏的导水构造被激活,甚至引发底板与导水通道的联通,从而引发突水。 针对这些问题,研究提出了一套综合防治技术,主要包括顶板水力压裂卸压技术,这是一种通过高压注入流体使坚硬的顶板破裂,以减轻其对底板的压力。此外,还强调了多参量监测的重要性,如底板微震监测、采动应力监测、围岩变形监测以及承压水水位监测,这些数据能实时反映工作面的动态变化,为预警和控制突水提供依据。 现场试验显示,实施顶板水力压裂后,周期来压步距显著减小,相比于未处理的工作面,来压动载效应减弱,应力集中程度降低,围岩变形速度减缓,奥灰水位保持相对稳定,成功避免了底板突水的发生。这些成果表明,通过科学的防治技术和多维度的监测手段,可以有效地控制深部带压开采中的底板突水风险。 该论文不仅关注了邢东矿的具体案例,也对中国煤炭行业的深部开采技术发展提供了有价值的参考,特别是在水资源管理和环境保护方面,对于保障煤炭行业的可持续发展具有重要意义。未来的研究应进一步优化监测技术和预防措施,以减少开采活动对地质环境的影响,实现煤炭开采与环境保护的双赢。