煤田地质与勘探

作者：隋旺华,

关键词：临界水力坡度, 渗透变形, 松散含水层, 风化带, 溃水溃砂, 抗渗透破坏,

抗渗透破坏评价是近松散含水层煤层开采溃水溃砂防控的重要基础工作，但至今尚未形成规范性方法和标准。松散层和风化带抗渗透破坏评价的关键是确定水力坡度和临界水力坡度。首先综述了流土和内部侵蚀发生的临界水力坡度确定方法，指出近松散层煤层采掘诱发溃水溃砂临界水力坡度与传统的临界水力坡度的不同特点。针对集中通道获得考虑临空面出口尺寸和岩土层物理力学性质的松散砂层、黏土层和基岩风化带的抗渗透破坏临界水力坡度的计算公式，采用试验结果验证，溃水溃砂临界水力坡度公式的适用性。通过单因素和多因素参数对临界水力坡度的敏感性分析结果表明，裂隙宽度是影响临界水力坡度大小的最重要因素，也表明在实际工程中通过控制采掘诱发的覆岩破坏是减少溃水溃砂灾害的关键措施。煤系风化带的临界水力坡度与其中黏土成分的含量、施加荷载大小有密切的关系，当黏土在风化岩石中占比(质量分数)为5%~40%时，其变化范围为2.9~67.2，给出了用高斯函数的拟合估算关系式和考虑上覆荷载的估算公式。研究结果将为近松散层开采溃水溃砂评价临界水力坡度计算提供参考。

来源：2023年第2期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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