矿山含水厚松散层浅埋煤层开采水沙灾害防治技术

　　通过工作面覆岩破坏运动规律、水沙溃流规律相似模拟实验及矿压观测、理论分析、数值模拟研究，揭示了浅埋特厚风积沙覆盖层下开采顶板薄基岩破坏特征及溃沙规律，并建立了支护阻力与溃沙的关系模型;研究确定安全采高4.0m可避免溃沙风险，推导了组合关键层弹性模量、载荷及极限跨距计算公式，提出岩柱端角接触面高度不低于5.0m可有效阻沙的观点，并分析了含水层结构对溃沙灾害的影响;该成果通过判断公式指导防水防沙设计，成功应用于大柳塔煤矿1203工作面安全开采，解放了西部大量受水沙威胁的滞采煤炭资源，具有显著推广价值。

　　一、矿山含水厚松散层浅埋煤层开采水沙灾害防治技术要点

　　1. 通过模拟实验研究认为大柳塔煤矿1203工作面合理采高4.0m不会有溃沙危险，涌进工作面的仅是潜水。研究确定安全采高4.0m被现场采用，并实现了安全开采。

　　2. 推导出组合关键层弹性模量、载荷和极限跨距计算公式。

　　3. 提出了组合关键层岩柱端角接触面高度不低于5.0m时能有效地阻挡流沙溃入工作面的观点，依此可判断工作面开采时是否发生溃沙灾害。

　　4. 富水特厚松散层煤层涌水溃沙程度还取决于含水层结构及空间配置：基岩顶面为砂砾石层含水层、上部为黄土层和松散沙层，不会发生溃沙灾害;基岩顶面为黄土层、其上部为松散沙层含水层，黄土层有较好的隔水性能，突水溃沙事故发生的可能性较小;基岩顶面直接为沙层含水层，极易形成水沙俱下的严重灾害。风积沙层下的第三系三趾马红土，是很好的隔水层，当粘土层能形成自稳结构时，则可防止富水风积沙向工作面溃流。

　　二、矿山含水厚松散层浅埋煤层开采水沙灾害防治应用情况及前景

　　研究提出的开采是否发生溃沙的判断公式揭示了组合关键层破坏运动与溃沙的关系以及受采高、直接顶厚度和松散层厚度等的影响因素。富水特厚松散层浅埋煤层开采将以课题研究的理论进行防水防沙设计，研究理论的应用保证了工作面安全，解放了西部大量水沙威胁的滞采煤炭。