大兴煤矿特大突水事故的突水机理解析

本文主要探讨了广东大兴煤矿发生的特大突水事故的机理。通过对事故现场的实地调查、精确测量以及地质和地球物理勘探手段的综合运用，研究团队深入剖析了该事故的起因和过程。他们发现，事故的关键在于防水煤柱受到附近断层破碎带的显著影响。当上部的水压、采动矿压、煤层自重以及地下水的共同作用下，破碎的岩体沿着原有的垂直构造裂隙逐渐塌落，形成了一个椭圆形的柱状结构。这个结构在达到自然平衡状态后，即形成稳定的拱形支撑，防止了进一步的塌陷。 然而，随着煤矿采煤工作面的不断扩张，这个自然平衡拱再次被打破。柱状体内部的垮落持续向上发展，直到关键支撑层的破裂或破碎达到临界突水系数，即水的渗透能力超过岩层的承受极限，导致了突水现象的发生。这一突水机理揭示了地下水压力如何与地壳活动、开采活动相互作用，最终引发严重的灾害性事件。 研究者强调了对突水系数的监测和控制的重要性，这关系到煤矿开采过程中的安全防范和管理。本文的发现不仅有助于提升煤炭行业的安全标准，也为类似地质条件下的煤矿安全管理提供了宝贵的理论依据。此外，它还警示我们，必须在设计和实施开采计划时充分考虑地质结构的复杂性和潜在风险，以预防此类灾难性的事故再次发生。 这篇论文通过对广东大兴煤矿特大突水事故的深入分析，为我们揭示了一种复杂的地质力学过程，为今后的矿产开采安全管理和灾害防治提供了重要的科学参考。