底板复合隔水关键层的隔水性能研究

摘要

将底板剩余完整岩层带内强度较高的单一薄岩层或含软弱夹层且相距较近的两层薄坚硬岩层构成的复合岩层简化为四边固支的矩形薄板,建立了底板复合隔水关键层力学模型,推导了其突水力学判据.通过引入强度特性及尺寸效应参数,分析了复合隔水关键层的厚度、层位、长宽及内聚力、内摩擦角对其隔水性能的影响.结果表明:底板复合隔水关键层所能承受的最大递进导升水压与其厚度成二次抛物线关系,厚度越大,隔水性能越好;底板复合隔水关键层位于底板剩余完整岩层带下部时,更有利于阻隔底板突水;底板复合隔水关键层所能承受的最大递进导升水压随工作面推进距离的增大而减小,随工作面长度的增大而减小,适当控制工作面长度有利于控制底板突水.