补连塔煤矿顶板水害分析：基于钻孔水文监测

"秦成．基于钻孔水文监测信息的顶板水害分析［J］．矿业安全与环保，2017，44(4):80－84．文章编号:1008－4495(2017)04－0080－05" 这篇研究论文主要探讨了如何通过钻孔水文监测来分析煤矿顶板水害的发生机制。在补连塔煤矿31401工作面，科研人员采取了井下放水孔、水文观测孔和地面钻孔等手段，对水流量、水位以及水位与流量的耦合信息进行了长期监测和深入分析，旨在理解顶板的渗透性、覆岩的变形规律，以及这些因素与含水层水位变化之间的关系。 研究发现，顶板的含水层在开采前原生裂隙并不发达，因此其渗透性较弱。在开采过程中，覆岩经历了张开和闭合的变形过程。当砂质泥岩遭遇水分时，会发生水泥化和膨胀，这一现象会堵塞导水通道。同时，覆岩的变形与含水层水位的下降有着密切的联系，水位下降的时间滞后于周期性来压的初始时刻。在开采之后，裂采比（即裂隙产生的速率与开采速率之比）被测定为31.93~34.98，垮采比（垮落岩石体积与开采体积之比）则在3.88~4.48之间。这些数据表明，周期性的顶板突水事件主要是由于回采过程中的导裂带形成。 论文中提到的关键点包括： 1. 顶板水害分析：通过水文监测数据揭示了顶板突水的潜在原因，即开采导致的覆岩变形和含水层水位变化。 2. 渗透性研究：未开采时顶板含水层的低渗透性，为预测和防止水害提供了基础。 3. 覆岩变形规律：覆岩在开采过程中的张开和闭合，以及由此引发的导水通道变化，是影响水害的重要因素。 4. 水位与流量关系：水位与流量的耦合信息有助于识别覆岩变形与水位动态之间的关系，为预测水害提供依据。 5. 裂采比与垮采比：这两个比例指标是评估开采活动对顶板稳定性影响的关键，可以反映突水可能性。 6. 导裂带：周期性顶板突水的源头，是开采后形成的裂缝区域，需重点监控。 这项研究对于煤矿安全具有重要意义，通过科学的方法可以预防和控制可能的顶板水害，提高煤矿的安全生产水平。它也为其他类似条件下的矿井提供了水害防治的理论参考和实践指导。