煤炭科学技术

作者：尹尚先, 连会青, 刘德民, 尹慧超,

关键词：岩溶陷落柱, 华北型煤田, 成因机制, 突水机理, 防治技术,

系统阐述了华北型煤田陷落柱及其突水的研究历程和取得的成就。20世纪30年代煤田岩溶陷落柱偶然发现于煤炭开采中，因其带来开采及安全影响，研究不断深化。新中国成立伊始，百业待兴，能源先行，陷落柱对煤炭开发的影响逐渐显现，在解决现场技术问题的同时，基础理论得到蓬勃发展，至1984年开滦范各庄矿陷落柱特大突水事故震惊世界，其成功封堵复矿标志着我国治理技术基本成熟，该事件成为划时代的里程碑；其后能源行业从萧条到黄金10年，煤炭开发向深部、西部转移，陷落柱突水威胁日趋严重，新理论新技术的应用，促进相关研究不断向纵深发展，到目前为止，基本理论及治理技术日臻完善。由于其局域性和特殊性，国外仅有岩溶塌陷和采矿垮落的理论可作为研究借鉴。从基本特征、分布规律、成因机制、导水性、突水模式及机理、预测探查和治理等方面全方位进行了总结，归纳了岩溶陷落柱空间形态特征、充填物特点、揭露特征、结构构造特征等，系统梳理了岩溶陷落柱分类及类型；探讨了岩溶陷落柱导水性，建立了岩溶陷落柱预测指标体系及预测模型，分类提出了陷落柱突水模式和机理及力学判据，研讨了陷落柱突水量预测的可行性，规范了陷落柱预测探查及治理的程序，总结了陷落柱治理技术。作者指出了目前陷落柱研究中存在的不足，凝练了岩溶陷落柱成因、导水性、预测、突水机理及突水量预测等方面的待解科学命题，列举了陷落柱精细化探查、突水监测预警、治理装备技术等方面技术难题，指明了未来探索及发展方向。应当指出，尽管现有成果基本成型，但距离技术理论体系的完善、满足保障矿井安全生产还有很长的路要走。

来源：2019年第11期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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