在底板裂隙带和原始导升带之间应有足够厚度的隔水岩层才能阻止承压水的涌入。该隔水岩层是防止突水事故的主要屏障,故习称之为保护层。保护层必须有足够的厚度,以免由于渗流速度过大或保护层的破裂而失去其隔水性能和保护作用。
承压水的水压促使涌水穿越保护层渗流入开采空间,其渗流速度正比于单位穿越厚度的水压降,显然,若保护层过薄,单位层厚的水压降过大即渗流速度过大将有可能破坏岩层隔水的性能。
在承压水的作用下,采、掘工作面开采空间下方的底板隔水层相当于以两侧支承应力区和工作面前后方支承区为支点的承力岩板。承压水的上推力是其主要荷载,采空区顶板的压应力和底板裂隙带岩体的自重能部分地抵消承压水的作用力,但是,由于免压区中顶板的压应力很低,底板裂隙带深度较小,其自重和压应力之和仍不足以平衡该上推力。所以,实际上,主要是靠岩板的强度来抵抗承压水的上推力。若岩板过薄,岩板强度不够,则岩板将遭到破坏并形成突水事故。显然,承压水的水压愈低、采空区中顶板岩层作用于底板的压力愈大、岩板愈厚、强度愈高、岩板的跨度愈小,则岩板愈不易遭到破坏。防止保护层的破坏往往是防止底板突水的关键所在。由于岩板的强度正比于岩板厚度的! 次方,反比于岩板折算跨度的平方。因此,在诸因素中又常以该两项因素的影响为最重要,宜特别予以重视。
由采、掘工作面开采活动引起的底板裂隙带深度,原始导升带高度的增高以及防止底板突水所需的保护层厚度是不同的。一般情况下,掘进工作形成的底板裂隙带深度较浅;原始导升区的高度大多不会明显增高;底板保护层因应力超限而破坏的临界厚度较小,底板突水事故多发生于原始导升高度异常区且多是因掘巷空间与承压水通道间煤、岩柱过小而发生突水。采煤工作面则大多是由于采煤活动导致底板隔水保护层的破裂而形成突水 。2100433B