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作者
李志刚王海生王作红汪冲
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单位
国家能源集团宁夏煤业有限责任公司麦垛山煤矿中煤科工集团重庆研究院有限公司
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摘要
煤矿工作面顶板突水致灾因素耦合机理复杂，为了深入了解工作面开采过程中顶板突水发生机理，提高煤层顶板防治突水灾害的稳定性，以麦垛山煤矿11采区2煤层顶板突水为例，采用数值模拟的方法，在多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics中，构建工作面开采过程中采动应力、含水层水压及发育裂隙综合影响的顶板突水的渗流—应力—损伤耦合模型，对工作面开采过程中煤岩体应力—渗流—损伤耦合诱发的顶板突水灾害进行了研究。研究结果表明，工作面开采过程中，在采动应力与水压梯度共同影响下，工作面上方顶板应力卸除，形成地下水流动的优势渗流通道。随着工作面开挖步距增大，优势渗流通道逐渐增高并贯通、激活含水层中发育的裂隙，最终造成煤层顶板突水灾害。
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关键词
顶板突水优势渗流通道应力卸除渗流—应力—损伤
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目(52174226,52104238)；
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文章目录
1 工程概况
2 顶板突水模型建立
2.1 顶板突出的控制方程
2.2 几何模型建立
3 计算结果分析
3.1 顶板岩层中涌水量演化规律
3.2 顶板岩层优势渗流通道形成原因分析
3.3 麦垛山煤矿11采区2煤工作面突水原因分析
4 结论
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DOI
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引用格式
[1]李志刚,王海生,王作红,等.考虑渗流—应力—损伤耦合的煤矿灾害模型及其应用[J].能源与环保,2024,46(12):60-65.
能源与环保 
2024年第12期 
