采動(dòng)誘發(fā)斷層活化突水的理論分析及流固耦合研究.pdf

1、礦井突水問(wèn)題一直是影響我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)的重大難題，而突水事故中絕大多數(shù)是與斷層有關(guān)，采動(dòng)引起斷層活化、進(jìn)而與底板采動(dòng)裂隙形成導(dǎo)水通道，是引發(fā)礦井突水的重要原因。留設(shè)斷層保護(hù)煤柱是防止斷層突水的重要措施。本文運(yùn)用理論分析、實(shí)驗(yàn)測(cè)試及數(shù)值模擬等綜合研究手段，系統(tǒng)研究了采動(dòng)引起斷層活化及突水的力學(xué)機(jī)理、煤層開(kāi)采過(guò)程中斷層活化及滲流特征，為合理的煤柱寬度留設(shè)提供依據(jù)，取得了如下成果:
　　(1)從斷層突水的基礎(chǔ)理論出發(fā)，在掌握了采場(chǎng)底板支

2、承壓力分布規(guī)律以及底板塑性破壞規(guī)律的基礎(chǔ)上，根據(jù)建立的斷層突水力學(xué)模型，分析了不同傾角斷層防水煤柱寬度的計(jì)算公式，并進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算。
　　(2)以五溝煤礦地質(zhì)資料為背景，流固耦合思想為基礎(chǔ)，進(jìn)行相似材料模擬實(shí)驗(yàn)研究，得到了臨近斷層時(shí)采動(dòng)對(duì)煤層頂、底板以及工作面前方煤柱的塑性破壞規(guī)律、斷層的活化突水規(guī)律以及采動(dòng)對(duì)承壓水水壓影響的變化規(guī)律。
　　(3)應(yīng)用數(shù)值模擬方法，研究了采動(dòng)影響下斷層活化及滲流場(chǎng)特征，得到了斷層活化范圍及滲