深部開采隱伏斷層裂隙擴展與活化突水試驗研究.pdf

1、礦井突水災害預測與防治一直是我國煤礦安全生產(chǎn)的重大研究課題，底板斷層突水是煤礦突水事故的主要形式，采動引起底板斷層活化、進而與采場底板采動裂隙形成導水通道，是引發(fā)礦井突水事故的重要原因。尤其進入深部開采，此類問題嚴重影響著煤炭的安全生產(chǎn)。本文針對深部巖體所處的高地應力和高承壓水的復雜環(huán)境，通過理論分析、室內試驗研究、數(shù)值仿真模擬等方法對深部開采斷層活化突水及時空過程進行了基礎試驗研究。
　　本文介紹了斷層充填體的力學特征，并理論分

2、析了在水壓和礦壓作用下裂隙起裂的力學機理，研究了煤層開挖后底板巖體中的應力狀態(tài)變化過程，導致斷層破壞活化形成導水通道的客觀條件;研制并測試了滿足固體變形和滲透性相似的用以模擬深部開采煤層底板和斷層的固流耦合相似材料，掌握了相似模擬材料各成分在不同配比情況下對材料基本力學性能的控制作用;通過室內試驗研究了深部開采斷層活化突水及裂隙擴展時空演化過程，提出采空區(qū)下部隱伏斷層突水遵循滯后突水的“最小阻力突水原則”;數(shù)值模擬顯示深部開采斷層活化至