复合承压煤层底板突水原因分析与防治策略

"复合承压煤层底板突水水源判别及治理措施" 本文主要探讨了在复合承压煤层开采过程中，如何准确判断底板突水的水源以及制定有效的防治措施。面对煤层底板受到奥陶系灰岩含水层和太原组灰岩含水层高承压水威胁，尤其是当工作面回采期间发生底板突水问题时，进行水源判别至关重要。作者郭国强运用灰色关联度法对水质进行分析，这是一种数据挖掘和模式识别的方法，通过比较不同水源的水质参数，找出与突水水源最接近的含水层。 首先，文章介绍了通过弹塑性理论计算煤层采动后底板的最大破坏深度，这有助于了解底板稳定性及其对上覆水体的影响。文中提到底板隔水层平均厚度为26米，其中软岩占比高达62.18%，这样的地质结构对隔水性能有显著影响。灰色关联度分析结果显示，突水水源与太原组灰岩水的相关性较高，底板最大破坏深度达到26.7米，距离煤壁22.4米，这与实际发生的突水点相吻合，因此确认突水水源来自太原组灰岩水。 针对复合承压煤层的防治水问题，郭国强提出了“一勘察、两探测、三监测、五治理”的综合防治策略。这里的“一勘察”是指全面的水文地质勘查，以了解矿区的水文地质条件；“两探测”涉及对含水层和隔水层的探测，以确定其分布和特性；“三监测”包括对地下水动态、煤层顶底板应力及开采过程中的水文变化进行实时监测；而“五治理”则是指预注浆加固、疏排水、底板改造、防水煤岩柱留设和应急响应等五种具体的防治措施。 矿井底板突水是一种严重的安全问题，可能造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此，准确判断突水水源和采取有效的防治措施对于保障煤矿安全生产至关重要。吕梁矿区的复杂水文地质条件使得此类研究更具挑战性，但通过科学的方法和技术，可以有效降低底板突水的风险，确保煤矿的可持续开采。文章的研究成果对于类似地质条件下的煤矿具有重要的参考价值和实践意义。