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随着各大矿区的生产逐步进入后期,各个矿区开采深度逐年加深,承压水上开采的矿区面临的突水威胁越来越大。目前防治底板突水的技术措施主要有疏水降压、充填开采和条带开采等。疏水降压在有强含水层时效果不明显。由于目前煤炭行业形势持续的低迷,煤炭企业经济效益情况不乐观,而充填成本较高,导致充填开采暂时不可作为承压水上开采的主要途径。条带开采作为建(构)筑物下开采的有效技术措施已经应用多年,但作为承压水上开采技术措施应用较少,主要是条采开采底板的扰动破坏特征、应力场特征研究较少以及条带开采时底板突水机制及阻突水机制研究较少。 本文对条带开采底板应力场及扰动破坏特征进行了研究,得出了一些结论和认识。通过研究分析条采开采留设的煤柱对上覆岩层有支撑作用,使得底板岩层荷载分布较均匀且荷载峰值减小和在一定的开采范围内,采用条带开采留设了煤柱整体上就减小了采出工作面的宽度,减小了采动影响对底板岩层的扰动,得出条带开采防治底板突水的作用主要体现在条带开采限制了底板扰动破坏带的发育和破坏带内裂缝的扩展,增大了保护层的厚度,增加了承压水上煤层开采的安全性。通过数值模拟,研究分析了不同工作面宽度和留设煤柱宽度一系列条件下条带开采时的底板应力场,得出条带开采底板应力场有一定的规律性,条带开采后采空区底板的垂直应力和水平应力呈均布载荷的形式分布。采用条采开采,前一个工作面开采后,下一个工作面底板应力增大,但后续工作面的开采基本不影响前一个工作面开采后所形成的应力平衡。研究分析了条采开采时煤层顶板垮落和不垮落时底板受力情况,采用解析计算方法得到了条带开采时底板塑性破坏区的函数表达式。采用FLAC3D数值模拟研究分析了不同工作面宽度、留设煤柱宽度、水压和采厚相互组合后一系列条件下条带开采的底板塑性破坏区特征,导出了底板扰动破坏带深度等值线图并用修正后的突水系数分析了各种方案的突水危险性;通过所构建的底板扰动破坏程度隶属函数,研究评价了底板扰动破坏情况,弥补了突水系数的不足。根据条带开采作为防治底板突水的技术措施在山东珑山矿业有限公司的成功应用,验证了本文提出的底板扰动破坏程度评价方法的精确性和实用性,进一步研究了条带开采防治底板突水机制。