针对焦作煤田大采深、高承压、底板相对隔水层较薄的特点,利用规程、经验公式、理论公式计算底板破坏深度,并同时开展现场实测以研究二煤上分层开采过程中的底板突水问题。通过对二煤上分层底板设置观测孔,利用双端封堵测漏装置对采前、采后的底板破坏深度进行探测,依据封堵段漏水量与裂隙发育成正比的关系,观测采动底板的裂隙发育程度、裂隙连通性。

针对高瓦斯特厚煤层开采上分层时工作面瓦斯频繁超限的问题,依据上分层开采时,下分层在采动应力作用下的破坏程度及卸压瓦斯运移规律,以亭南煤矿205工作面为试验背景,对下分层千米钻孔瓦斯抽采进行研究。采用理论计算和FLAC3D数值模拟,确定下分层塑性破坏最大深度约为13 m,千米定向钻孔布置的最佳区域在工作面底板以下6~9 m。通过对不同位置千米钻孔在工作面推进过程中的瓦斯抽采量进行现场监测,结果表明,6~9 m的千米钻孔抽采效果最为明显,钻场瓦斯抽采量随工作面推进成指数上升,最终增长到68%左右。千

针对当前工作面底板破坏深度的统计公式未能充分反映大埋深、不同采高影响下煤层开采后的底板破坏深度的情况,为了准确计算底板破坏深度,保证工作面安全生产以及制定防治水措施,须建立相应的底板破坏深度统计公式。通过现场实测和文献资料收集,分析了21个埋深大于400 m的底板破坏深度的实测结果,采用统计方法进行回归分析获得了大埋深条件底板破坏深度的统计公式,进而对公式进行了适用性分析。依据实测结果,分别对断层、一次大采高和特厚煤层分层开采的影响进行了分析,并对公式分别进行了相应修正。研究结果对于大埋深底板承