我國(guó)華北及華東地區(qū)的主要礦區(qū)如開灤礦區(qū)、兗州礦區(qū)、新汶礦區(qū)、棗莊礦區(qū)，開采石炭二疊系煤層。煤系基底為奧陶系石灰?guī)r，厚度大、巖溶裂隙發(fā)育、富水性強(qiáng)、水壓大。當(dāng)遇有地質(zhì)構(gòu)造（如斷裂構(gòu)造）時(shí)，奧陶系石灰?guī)r與上覆的本溪組或太原組的石灰?guī)r連通，發(fā)生水力聯(lián)系，造成底板突水事故。有些煤層由于受奧陶系石灰?guī)r承壓水的威脅而不能開采。因此，研究和解決受奧陶系石灰?guī)r承壓水威脅煤層的安全開采問題，對(duì)于煤礦的安全生產(chǎn)和解放呆滯的煤炭資源具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
??????? 一、底板突水類型
??????? 1、按底板突水地點(diǎn)分：巷道突水、采煤工作面突水。
??????? 2、按突水的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)形式分：
??????? （1）爆發(fā)型：突然爆發(fā)，即達(dá)峰值，過后突水近于穩(wěn)定、減小。來勢(shì)猛、速度快、沖擊力大，常有巖石碎屑伴水突出。
??????? （2）緩沖型：水量由小到大逐漸增大，經(jīng)幾小時(shí)、幾天、甚至幾月才達(dá)到峰值。
??????? （3）滯后型：采掘工作面推過后，在巷道、采空區(qū)內(nèi)發(fā)生突水，滯后時(shí)間幾天、幾個(gè)月、幾年，突水量可急可緩。
??????? 3、按突水量大小分：
??????? （1）特大型：突水量等于或大于50? ；
??????? 49 ；~（2）大型：20
??????? 19 ；~（3）中型：5
??????? （4）小型：小于5 。
??????? 二、開采后底板巖層破壞規(guī)律
??????? 在開采過程中，煤層底板應(yīng)力重新分布造成底板巖層的變形與破壞，削弱了底板巖層的阻水能力，甚至形成突水通道。因此，研究開采后煤層底板的應(yīng)力重新分布、變形與破壞規(guī)律，是研究煤層底板突水問題的基礎(chǔ)。
??????? 1、開采過程中工作面底板應(yīng)力變形特征
??????? 采煤工作面周圍應(yīng)力的分布情況：按應(yīng)力大小分升高應(yīng)力區(qū)(增壓區(qū))、降低應(yīng)力區(qū)（減壓區(qū)）和原始應(yīng)力區(qū)（穩(wěn)壓區(qū)）。
??????? 采煤工作面底板應(yīng)力與變形情況：按應(yīng)力與變形性質(zhì)分壓縮區(qū)（壓應(yīng)力）、膨脹區(qū)（拉應(yīng)力）、壓縮區(qū)與膨脹區(qū)之間（剪應(yīng)力）。拉應(yīng)力與剪應(yīng)力使底板出現(xiàn)一系列垂直于層面的斷裂。垂直斷裂與層理、順層斷裂交叉，形成底板破碎帶。
??????? 2、煤層底板“下三帶”
??????? 根據(jù)煤層底板的破壞情況及地下水的導(dǎo)升情況，采煤工作面連續(xù)推進(jìn)后，工作面及采空區(qū)煤層底板可分為三帶
??????? （1）破壞帶：直接與工作面鄰接的底板，出現(xiàn)一系列沿層面和垂直于層面的斷裂，使底板導(dǎo)水能力增強(qiáng)，因此又稱為導(dǎo)水破壞帶，其厚度稱底板破壞深度h1，可達(dá)幾米到十幾米。
??????? （2）保護(hù)層帶：位于破壞帶之下的完整巖層，巖層在支承壓力作用下產(chǎn)生彈性變形或塑性變形，但仍保持連續(xù)性，其阻水能力未發(fā)生變化。因此，又稱完整巖層帶或阻水帶。其厚度為h2。
??????? （3）地下水導(dǎo)升帶：位于保護(hù)層帶之下，底板承壓水，沿底板隔水層裂隙上升的高度，其厚度為h3。
??????? （4）底板含水層頂部充填隔水帶：有時(shí)底板含水層頂部存在泥質(zhì)物的充填，具有隔水作用，其厚度以h4表示。
??????? 根據(jù)下三帶理論，預(yù)測(cè)承壓水體上采煤有四種情況，
??????? 三、影響底板突水因素
??????? 1、水源條件
??????? 水源條件包括水壓和水量。水量是突水的物質(zhì)基礎(chǔ)；水壓是突水的動(dòng)力。水量越豐富，突水量越大，其危害性也越大。水壓大，一方面沖破力大；另一方面在隔水層裂隙中導(dǎo)升高度增大，水壓越大其破壞性越大。
??????? 2、礦山壓力
??????? （1）有周期來壓的采煤工作面，在初次來壓、周期來壓時(shí)，支承壓力大，對(duì)底板破壞嚴(yán)重，易發(fā)生底板突水事故。
??????? （2）在采煤工作面后部采空區(qū)附近的底板處于降低應(yīng)力區(qū)或變形膨脹區(qū)，頂板垮落不充分，斷裂張開，阻水能力最弱，易于突水。
??????? （3）初次來壓前，在開切眼附近，老頂大面積懸露、且直接頂垮落不接頂，底板形成較大的自由面，易于突水；
??????? （4）工作面推進(jìn)速度太慢或停止時(shí)，在停采線處由于支承壓力的長(zhǎng)時(shí)
??????? 期作用，使底板破壞嚴(yán)重，易于突水。工作面推進(jìn)速度快，采空區(qū)底板還來不及形成較大的斷裂，就會(huì)由膨脹狀態(tài)變?yōu)閴嚎s狀態(tài)，有利于防止底板突水；
??????? （5）區(qū)段煤柱在側(cè)向支承壓力的作用下，邊緣處破壞；煤柱邊緣處頂板垮落不充分，易于突水。
??????? 3、隔水層（保護(hù)層）阻力
??????? 0.3Mpa/m~隔水層的強(qiáng)度、厚度及裂隙發(fā)育程度，影響隔水層阻力的大小。隔水層阻力系數(shù)(Z)，以Mpa/m表示，在一般情況下Z=0.1 。
??????? 4、地質(zhì)構(gòu)造
????????? 地質(zhì)構(gòu)造，特別是斷裂構(gòu)造，是造成煤層底板突水的主要原因。我國(guó)絕大部分（80%以上）的底板突水，是由斷裂構(gòu)造引起的。
??????? （1）斷裂錯(cuò)距的存在，縮短了含水層與煤層之間的距離，使底板隔水
??????? 層厚度減小甚至消失（見圖4）。
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??????? （2）斷裂錯(cuò)動(dòng)時(shí)，斷裂影響范圍內(nèi)的巖石比較破碎，極大地破壞了隔水層巖石的完整性，降低了隔水層的阻水能力。
??????? （3）斷裂錯(cuò)動(dòng)時(shí)，斷裂影響范圍內(nèi)的巖石比較破碎，具有良好的儲(chǔ)水和導(dǎo)水特征，當(dāng)采煤工作面揭露到斷裂構(gòu)造時(shí)，即會(huì)發(fā)生底板突水。
??????? （4）采煤工作面底板巖體中存在斷裂構(gòu)造時(shí)，使底板的破壞帶深度增大。
??????? 四、承壓水體上采煤防水安全媒巖柱的留設(shè)
??????? 1、防水安全煤巖柱的類型
??????? 承壓水體上采煤，對(duì)于不同采動(dòng)等級(jí)的水體，都必須留設(shè)安全媒巖柱。
??????? 表1為承壓水體上采煤的采動(dòng)等級(jí)、允許采動(dòng)程度及留設(shè)的安全煤巖柱類型。
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??????? 2、防水安全煤巖柱的設(shè)計(jì)
??????? 原則：不允許底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶波及水體，或與承壓水導(dǎo)升帶溝通。