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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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煤矿顶板离层水害形成机制、致灾机理及防治技术

作者(Author):

  • 乔伟
  • 王志文
  • 李文平
  • 吕玉广
  • 李连刚
  • 黄阳
  • 贺江辉
  • 李小琴
  • 赵世隆
  • 刘梦楠

作者单位:

  • 中国矿业大学 资源与地球科学学院
  • 矿山水害防治技术基础研究国家级专业中心实验室
  • 内蒙古上海庙矿业有限责任公司
  • 陕西金源招贤矿业有限公司
  • 陕西永陇能源开发建设有限公司

关键词:

  • 离层水
  • 矿井水害
  • 形成条件
  • 突水机理
  • 防治方法
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

顶板离层水害对煤炭生产的威胁日益增大,近年来成为矿井水害防治的研究热点。系统整理和归纳了国内外关于煤矿离层水害的研究进展,从煤矿离层水的形成机制、致灾机理、水害预测预警及关键防治技术4个方面,对煤层覆岩离层水害问题进行阐述。综述了采动覆岩离层研究及覆岩离层水形成机理,将煤层覆岩离层水的形成归纳为3个基本条件:可积水离层、离层周边存在补给水源、离层空间持续时间足够长。根据开采条件、覆岩的工程地质条件、导水通道形成原因与突水特点,从多煤层叠加开采下的重复扰动出水、多煤层叠加开采下动力出水、单煤层开采下的静水压涌出水及侏罗系煤田离层水害形成机制4个方面阐述离层水害致灾机理;重点分析了侏罗系煤田3种典型的离层突水形成机制:崔木、招贤高位离层水害形成机制、新上海一号间歇式离层突水形成机制、携泥砂型离层水害;根据能量源和表现特征将离层水害归为三大类:离层动力突水、离层静水压涌突水以及离层携泥砂井下泥石流。从可积水离层位置预判、离层突水周期性预测及离层涌突水水量预测3个方面总结了覆岩离层水害预测方面的研究进展。分析介绍了目前主要的离层水害防治方法,结合目前离层水害较为严重的鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田,分析了鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田离层水害防治的难点:高位离层突水出现的强矿压问题以及离层水害引发的溃砂问题。提出离层水害防治未来的发展与研究方向:开展离层水害采前精准预测分区研究;发展钻探、地球物理探测等勘察技术使覆岩破坏从“灰箱”变为“白箱”;发展离层水害综合防控技术体系。


乔伟,王志文,李文平,等.煤矿顶板离层水害形成机制、致灾机理及防治技术[J].煤炭学报,2021,46(2):507-522. QIAO Wei,WANG Zhiwen,LI Wenping,et al.Formation mechanism,disaster causing mechanism and prevention technology of roof bed separation water disaster in coal mines[J].Journal of China Coal Society,2021,46(2):507-522.
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