煤礦斷層活化與突水的力學(xué)機理研究.pdf

1、長期以來，我國礦井突水事故屢有發(fā)生，由于這種事故對井下工作人員的人身安全及煤礦生產(chǎn)構(gòu)成嚴重威脅，有關(guān)突水機理以及突水防治的研究一直受到煤炭科研領(lǐng)域的重視。礦井突水事故的發(fā)生形式之一是回采工作面的底板斷層產(chǎn)生突水，而采場底板斷層突水主要是因為在采動過程中斷層發(fā)生了活化，使采場底板與含水層之間產(chǎn)生了連通裂隙，形成了水流通道，含水層的水經(jīng)過此裂隙涌入工作面導(dǎo)致礦井突水事故的發(fā)生。論文利用理論分析方法和數(shù)值模擬方法針對采場底板的斷層活化以及突水

2、的力學(xué)機理進行了系統(tǒng)研究。
　　首先，針對回采工作面的底板斷層及斷層活化引起的突水，創(chuàng)建了力學(xué)分析模型并對斷層活化和突水災(zāi)害的產(chǎn)生進行了分析、研究，計算了回采工作面斷層周圍應(yīng)力的分布規(guī)律，建立了判斷斷層活化的剪應(yīng)力準(zhǔn)則。
　　另外，利用流體力學(xué)中的控制體積法，通過建立含水層水流流過斷層活化裂隙時的水流動力學(xué)控制方程，分析了裂隙中水壓的分布；利用斷裂力學(xué)的相關(guān)理論，通過分析斷層帶受水壓作用時的裂隙擴展規(guī)律，建立了裂隙擴展的擴展