煤层底板突水机制及治理技术

　　我国是煤矿生产和消费大国，地质条件复杂。论文参考网。近年来随着开采深度增加和强度加大，底板突水的威胁愈发严重，再加上生产技术、监测技术水平的限制，导致煤矿突水时有发生。突水与岩体中的断层构造、裂隙、孔隙、接触带等的发育情况有密切关系，而在开采扰动和高压水共同作用下，上述因素是在变化的，采动不仅破坏了原始地应力的平衡，使地应力重新分布，而且这种应力重分布会影响到底板岩体的完整性、原生缺陷的扩张的及相应的渗透能力，这种影响存在时间滞后效应。
　　1.煤层底板的隔水或透水条件
　　 煤层底板的隔水能力主要取决于煤层上覆和下伏隔水层的岩性、厚度、稳定性及抗拉强度。资料证明，隔水层底板厚且稳定，开采冒落带达不到强含水层或地表时，矿井涌水量少；反之相反。隔水层愈完整，其抗拉强度愈大隔水性能愈好，矿井涌水量少；反之相反。
　　 煤层底板的透水条件是矿井充水强度的关键因素。当开挖遇到以灰岩为主的岩溶地段时，矿井涌水量主要取决于岩溶的发育程度、空隙性、分布规律。此外，地下水还可以越过煤层底板，以“天窗”的形式充填矿井。断层破碎带也是地下水主要的场所，影响煤炭的安全开采。
　　2.煤层底板突水机理
　　2.1底板破坏引起的突水
　　底板岩层受采动矿山压力和底板岩溶底层承压水的共同作用，产生底鼓破裂，导致含水层的水突入采空区或巷道内。采掘活动后在隔水层之上形成临空边界，并产生应力释放后，在矿压或水压的作用下，对采面底面产生拉、剪、压破坏。开采过程中由于应力集中，底板最大破坏深度不断增加，底板破坏区不断发展。底板的塑性破坏是上覆岩层载荷转移而形成的应力重新分布的直接结果，并随工作面的开采，底板塑性区逐步扩大前方塑性区在深度和宽度上都较后方塑性区大。根据底板岩层变形和破坏的情况不同，可分为“三带”:底板采动导水破碎带、底板阻水带、底板承压水导水带。
　　 2.2断层、裂隙、接触带引起底板突水
　　 断层、裂隙、接触带等结构面是地下水从煤层底板突出的薄弱面。断裂构造使附近岩石破碎、发生位移、失去完整性，成为地下水涌入矿井的通道。如对某区内28次较大突水的统计资料表明(见表1）,裂隙发育大的矿井，突水次数也多。