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第卷第期西安公路交通大学学报. .
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弱胶结砂层突水、涌砂模拟试验研究
梁燕①谭周地。
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①西安公路空通大学公路系,西安,;硕士
摘要:设计了室内突水、涌砂试验装置,以弱腔结砂岩为试辑,
突水、涌砂过程,由此总结出突水、涌砂与各影响因素间的关系;络出了各试样发生突水的临界
水头梯度;分析突水机理最后指出试验中的
关键词墨塑,原位张裂,临界水头梯度;受磐亨后『
分类号:

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中国煤炭资源丰富,煤炭资源的开发利用是中国国民经济发展的重要组成部分和既定国策。然而,
煤炭资源的开发严重地受水害的威胁,尤其是随着开采深度、强度、
。、涌砂灾害,它不仅淹
没矿井,影响生产,而且对工人生命安全造成威胁。
因为在重力作用下,顶板的运动破坏比底板强烈得多,以往人们的研究重点放在顶板上。关于底板
突水、涌砂的资料仅是一些现象记录、结合实际情况提出的防预和清理措施,没有从根本上探讨其成因
和机理。水利、电力部门曾做过无胶结砂的营涌、潜强试验,因此我们所敏构弱胶结砂层突水、涌砂模拟
试验是探索性的。国内大多数回采工作面的底板是松软、极松软的岩层或人工填料,如果忽视对底板
岩层的控制作用,将会导致恶劣的后果,因此,底板的研究工作是非常必要的。受煤炭科学研究院西安分
院和舒兰矿务局的委托,我们承担了舒兰煤矿井下突水、涌砂机理研究中室内模拟试验的研究工作利
用弱胶结砂岩模拟井下突水、涌砂过程,得出突水性规律,为预测和防治突水、涌砂灾害提供科学依据。
试样描述
舒兰煤田为新生界第三系榻煤田,煤系地层呈单斜构造,走向北东,倾向北西。煤系地层总厚度约
其中弱胶结的砂岩、粉砂岩占煤系地层的~ ,为几个主要可采煤层的直接或间接底板
本文年月日收蓟
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西安公路交通大学学报.
属松软型底板。这些砂岩强度低,跑水时多呈松散状态,在较高的水头压力下极易发生突水、涌砂灾
害。如:年月发生于舒兰矿区东富二井一石门右部掌子头的突水事件,将一水平以下
巷道及所有电器设备全部淹没,。本次试样是舒兰煤矿地测处取得的
三种砂样编号分别为,、号。砂样为弱胶结构,
扰动。下面是砂样性质描述。
. 粒度成份:
用筛分析和比重计法测得各砂样的粒度成份,按照“岩土工委
程勘察规范”分类标准,三种砂样分别为粉砂、粉砂、中砂。绘制粒群
度成份累计曲线图,由曲线查得。和计算得到号粉
砂、号粉砂、中砂的不均匀系数分别为:.、.、.,由此可盖
断定,三种砂土的渗透变形形式为流砂。三
. 砂样的物理性质
由试验测得各砂样的天然密度在.~ ./。之间,
孔隙比为.~.,试样的含水率为.% . 。在矿闺砂样粒度成份累计曲线‘’、。为砂样号
井周围的砂岩,一般情况下处于跑水状态。含水率大于试样的含水率。砂岩的给水度为一~
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