华北型煤田深部开采底板突水机理：分时段分带突破

"华北型煤田深部开采底板‘分时段分带突破’突水机理" 这篇煤炭学报的文章详细探讨了华北型煤田在深部开采过程中遇到的底板承压突水问题，特别是在高承压水和下组煤开采条件下的安全挑战。作者通过对10个典型煤层底板突水实例的深入分析，首次提出了“分时段分带突破”的理论，这是一种创新的煤层底板突水机理。 在空间维度上，该理论将上组煤2号主采煤层到煤系基底的奥灰强含水层之间的区域划分为4个隔水地质单元，这四个单元以薄层灰岩含水层为界。同时，根据采动影响产生的破坏损伤和原始导升裂隙带，进一步细分为11个具有不同阻水能力的“分带”。这些分带的划分有助于理解煤层底板的水文地质特性以及其对突水的影响。 时间维度上，研究将煤层底板渗水及突水通道形成的过程分为4个关键“时段”，每个时段对应着底板破坏和水分渗透的不同阶段。这种时间划分有助于预测和预防突水事件的发生。 为了深入理解这一机理，作者运用了地质结构力学、水动力学、线性断裂岩石力学和非线性系统动力学等多种学科的理论和技术，进行了相关实验和综合分析。这些科学手段帮助构建了6种不同的突水模式，并据此给出了各时段的煤层底板突水判断标准，为矿井安全生产提供了理论支持。 关键词包括煤层底板突水、分时段分带突破、突水机理、大采深高承压水以及深部开采。这些关键词强调了研究的核心内容和研究在解决深部开采水资源管理问题上的重要意义。该研究对于指导煤炭行业在面对类似地质条件下的安全生产，以及防止重大水害事故的发生，具有重要的实践指导价值。