基于改进突水系数法的底板断层突水评价OA

【背景】随着矿井开采深度的不断增加,下组煤开采面临严峻的底板奥陶系灰岩水害威胁,其中断层活化是导致突水灾害的主要诱因,而原始突水系数法(T=p/M)在评价断层构造区域突水时存在一定的局限。【方法】构建隐伏导通型、隐伏隔离型、揭露型、贯穿型4类断层突水模型,阐述相应断层类型的突水机理,对原始突水系数进行改进,提出不同类型的断层构造型突水系数,以山东新汶煤田良庄矿业81501工作面为工程实例,结合现场实测开展评价验证隐伏导通型、隐伏隔离型、揭露型突水系数的准确性,通过数值模拟验证贯穿型断层突水系数的准确性。【结果和结论】改进后的突水系数综合考虑含水层富水性、断层长度和倾角、底板导水破坏带深度、相对隔水层厚度以及安全防隔水煤(岩)柱宽度等因素,提升了断层构造区域底板突水评价的科学性与准确性;隐伏导通型、隐伏隔离型、揭露型突水系数较原始突水系数高出约50%,高风险区与实际突水事故发生位置高度吻合;贯穿型突水系数在突水区域高于原始突水系数158%左右,评价出的突水区域与模拟结果相同。改进后的突水系数能够更合理、更准确地评价断层构造区域内的底板突水风险,为类似地质条件矿井的防治水工作提供了理论依据与技术参考。