(1)依据隔水层厚度、底板破坏带高度与奥灰导升带高度之和以及突水系数将底板类型划分为极薄、薄、中、厚及巨厚五类隔水层。
(2)总结了“深部”底板奥灰水害与“浅部”的差异,建立了奥陶系灰岩+厚隔水层夹薄层灰岩+煤层的岩层结构模式,薄层灰岩为奥灰进入煤层采掘空间的传导指示层和中间储运站,定义了深部底板奥灰及薄层灰岩水害概念及突水模式。
(3)从充水水源、通道、强度、时间、水质五维度总结了深部底板奥灰及薄灰水害特征,概括为充水水源的总源递进、充水通道的面状分散、充水强度的台阶增长、充水时间的滞后出水、充水水源水质的交换吸附,即“中转递进、面状分散、台阶增长、滞后出水、交换吸附”的深部水害特征。
(4)总结提出了深部底板奥灰及薄灰水害突水机理。当工作面开采后,垂向地应力解除使底板呈二维应力状态,奥灰水沿裂隙渗透、扩容、压裂,不断向上导升,入侵第一层薄层灰岩后,驱替转换为奥灰中转储能站,继续向上导升,依次在第二、三、…薄层灰岩中转,直至与煤层底板扰动带及破坏带沟通,形成大面积散流突水;分析认为厚隔水层已不适用于突水系数法,其突水危险性评价可以采用P0˃3σ3-σ1-Pp+Rm。
(5)创新了全时域与全空域四维度奥灰及薄灰水害的“全时空”综合防治理念,实现了空域上井上下相结合、奥灰及薄灰多层次区域治理与井下薄灰钻孔探治验相结合的全空间多层次立体网状防控布局,建立了条件评估、探治验补、检验评价、监测保障的全时域“四位一体”技术质量控制流程,形成了“四位一体”立体网状全时空深部底板奥灰及薄灰水害防治方法,邯邢矿区梧桐庄井田的实践表明,治理效果良好。
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