基于尖点突变模型的煤层底板突水危险性评价

韦韬¹，李博^2,3，王中美¹，王先庆¹，张文平¹

1. 贵州大学资源与环境工程学院2. 贵州大学国土资源部喀斯特环境与地质灾害重点实验室3. 中国矿业大学(北京)国家煤矿水害防治工程技术研究中心

摘 要：煤矿突水事故是制约煤炭开采的重要因素之一,准确预测煤矿突水对指导煤矿安全开采具有重要意义.煤层在开采后,当底板承受的水压超过自身强度时,会发生不连续突变,即煤层底板岩层失稳破坏形成底板突水,其破坏模式为一种突变现象,符合突变理论中的尖点突变理论的描述,利用突变模型对煤层底板突水进行预测具有可行性.本文结合典型工程案例,选取单位水压岩层底板厚度和底板导水因子作为控制变量,通过求解状态变量实现了煤层底板突水危险性评价,在此基础上,将基于突变模型的煤层底板突水危险性评价结果和传统突水系数法的评价结果进行了对比,证明了突变模型评价过程更加符合突水发生机理且评价结果更加准确.

关键词：煤层底板;突水;突变;预测;尖点突变模型;