基于COMSOL的煤礦頂板運(yùn)移規(guī)律及滲流特性研究.pdf

1、煤炭是我國能源的基石，實(shí)現(xiàn)煤礦的安全開采是保障我國能源安全以及數(shù)以百萬計(jì)礦工生命財(cái)產(chǎn)安全的根本。本文總結(jié)了近年來煤礦事故的災(zāi)害類型及發(fā)生規(guī)律，認(rèn)為減少頂板事故和水災(zāi)事故是控制事故總量和危害程度的重中之重。因此，研究煤炭回采后頂板巖層的運(yùn)移規(guī)律及滲流規(guī)律對(duì)于水體下煤層的安全開采具有十分重要的意義。
　　本文針對(duì)水體下煤層開采的復(fù)雜條件，以滲流理論及流固耦合機(jī)理為基礎(chǔ)，利用COMSOL Multiphysics多物理場耦合分析軟件建立

2、水體下開采的應(yīng)力場-滲流場耦合數(shù)值模型，對(duì)開采后上覆巖層的移動(dòng)變形、破壞情況及滲流特性進(jìn)行求解分析，其結(jié)果表明:水壓及工作面推進(jìn)長度的增加均會(huì)導(dǎo)致頂板巖層的變形程度、應(yīng)力、塑性區(qū)范圍及隔水層的滲流速度的增大;預(yù)留煤柱或者充填采空區(qū)能在一定程度上減小采動(dòng)后覆巖的破壞。因而水體下開采時(shí)十分有必要對(duì)水壓情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警，并綜合考慮工作面的安全開采長度、安全開采深度、預(yù)留煤柱及充填采空區(qū)這幾個(gè)因素，防止導(dǎo)水裂隙帶發(fā)展到水體，避免工作面與水