摘要：为研究水砂在采动覆岩裂隙中运移和突涌特征,研制了水砂突涌试验系统。以孔径为5 mm的水砂通道为例,通过设置不同的水压力,揭示水砂流量和含水砂层底部水压变化特征。在含水砂层水压接近临界水头压力时,水砂突涌会呈现失稳—运移—沉积—稳定的现象;若含水层水压超过临界水头压力,随着水压值的增加,水砂稳定流量呈升高趋势,二者为线性正相关。水砂通道开启瞬间,含水层内水压会出现明显的波动降低,水砂流量呈现先升高后平稳的趋势,随着水砂流量的平稳,水压也逐渐趋于稳定,但较初始设计压力仍有一定降低;在含水砂层底部,随着监测点距水砂通道距离的增加,水压呈逐渐升高趋势。试验结果表明该试验系统稳定可靠,研究方法及结果对进一步认识采煤工作面涌水溃砂灾害的形成机制具有指导和借鉴意义。

摘要：以太平矿8309工作面为地质原型,采用水砂突涌模拟装置,进行了薄基岩采动条件下的水砂突涌相似模型试验。制备了4组不同颗粒级配的试样,分别模拟了裂隙角度为30°、60°、90°时,裂隙宽度为1~3 cm和2~4 cm时的突水涌砂条件。试验结果表明薄基岩条件下水砂突涌压力和时间与裂隙角度和宽度呈正相关关系,并受裂隙倾角控制。

摘要：松散含水层下提限开采,水砂突涌灾害事故时有发生,尤其在工作面内薄覆岩中存在断层时,更易发生水沙突涌,严重威胁矿井的安全生产。杨村煤矿330提限开采工作面内桲椤树二号断层斜穿整个工作面,按沿底分层开采最小煤岩柱高度略大于留设防砂安全煤岩柱的所需最小垂高,为保障工作面开采的安全性,利用理论预计和数值模拟方法,对工作面斜穿断层开采覆岩破坏高度及工作面开采的安全性进行分析,提出了断层注浆加固治理思路,设计了断层注浆加固方案,并在井下现场进行实施及注浆加固效果检验;结合相应安全技术措施,顺利完成了330工作面的安全开采。研究成果对于实现受断裂构造影响下厚松散层极薄基岩工作面的安全开采具有一定的指导和借鉴意义。

摘要：本文以砂质粒度成分为研究对象,配制出粗砂、中砂和粉细砂3种粒度成分的基本砂样,通过自主设计的室内试验,研究在同等的水压、裂缝形态条件下砂质粒度成分对水砂突涌特征的影响。试验表明,砂体的细粒成分含量越多,越易诱发水砂突涌。