礦井工作面突水力電耦合場數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著煤層開采水平的延伸和開采深度的增大，礦井受水害威脅的程度日趨嚴(yán)重，工作面底板突水防治工作也就更加必要和迫切。一些礦井防治水探（監(jiān)）測方法已趨于成熟，比如電法勘探、瞬變電磁勘探等傳統(tǒng)手段，但對井下工作面推進(jìn)時(shí)底板突水尚沒有一種簡便有效的監(jiān)測手段。本文利用有限差分法系統(tǒng)地研究了工作面突水力電耦合場電場響應(yīng)特征，為礦井工作面突水監(jiān)測提供了理論依據(jù)。
　　論文分析了底板突水條件因素，通過巖石加載破壞電阻率變化特征實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)受載巖石隨著

2、力的增大導(dǎo)致內(nèi)部裂隙發(fā)生變化，電阻率呈規(guī)律性變化，歸納出了應(yīng)變—電阻率曲線的幾種形式。結(jié)合采礦活動(dòng)引起的底板巖體破壞形成的相應(yīng)變形區(qū)域（超前支撐壓力區(qū)、膨脹破壞區(qū)、重新壓實(shí)區(qū)）設(shè)定幾何參數(shù)，結(jié)合巖石加載電阻率變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)定底板巖層相應(yīng)變形區(qū)域電性參數(shù)，建立了工作面突水力電耦合模型。采用有限差分方法對工作面推進(jìn)時(shí)底板力電耦合場電阻率響應(yīng)特征進(jìn)行數(shù)值模擬，利用電阻率CT成像進(jìn)行底板巖層電阻率動(dòng)態(tài)變化反演計(jì)算，研究表明：工作面推進(jìn)過程中及