采動誘發(fā)斷層活化突水的理論分析及流固耦合研究.pdf

1、礦井突水問題一直是影響我國煤礦安全生產(chǎn)的重大難題，而突水事故中絕大多數(shù)是與斷層有關，采動引起斷層活化、進而與底板采動裂隙形成導水通道，是引發(fā)礦井突水的重要原因。留設斷層保護煤柱是防止斷層突水的重要措施。本文運用理論分析、實驗測試及數(shù)值模擬等綜合研究手段，系統(tǒng)研究了采動引起斷層活化及突水的力學機理、煤層開采過程中斷層活化及滲流特征，為合理的煤柱寬度留設提供依據(jù)，取得了如下成果:
　　(1)從斷層突水的基礎理論出發(fā)，在掌握了采場底板支

2、承壓力分布規(guī)律以及底板塑性破壞規(guī)律的基礎上，根據(jù)建立的斷層突水力學模型，分析了不同傾角斷層防水煤柱寬度的計算公式，并進行了實例計算。
　　(2)以五溝煤礦地質資料為背景，流固耦合思想為基礎，進行相似材料模擬實驗研究，得到了臨近斷層時采動對煤層頂、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)律以及采動對承壓水水壓影響的變化規(guī)律。
　　(3)應用數(shù)值模擬方法，研究了采動影響下斷層活化及滲流場特征，得到了斷層活化范圍及滲