水下开采顶板突水相似物理模型试验研究_中国煤炭行业知识服务平台

水下开采顶板突水相似物理模型试验研究

作者

陈红江李夕兵刘爱华彭述权贺显群
单位

中南大学资源与安全工程学院
摘要

针对山东三山岛海下金矿复杂的地质条件,根据相似理论建立其地质力学模型,采用固体石蜡和液体石蜡混合物作胶凝剂配置相似材料,基于开发的深部开采承压突水机制相似物理模型试验系统对其水下开采过程进行相似模拟.应用PCI-2声发射仪对实验过程进行声发射监测,对全过程模型开挖裂隙发展进行定位分析.结果表明:开挖至隔离层厚度为100mm时形成突水,并且在试验过程中,运用体式显微镜可以监测到顶板细观裂缝图,采用细观测量分析软件可测得裂缝平均裂缝宽度为0.08mm,上部裂缝水平倾角为32.26°.通过对水下矿山开采扰动过程中的位移变形进行统计分析、对微裂隙发展进行观测,可以较全面的掌握水下开采过程中采场顶板裂隙渗流诱发突水的机理.
关键词

水下开采相似物理模型试验声发射渗流顶板突水
基金项目(Foundation)

国家重点基础研究发展计划(973)项目(2007CB209402)；湖南省研究生科研创新项目(CX2009B050)；湖南省研究生学位创新项目(1343-74236000013)；湖南省自然科学基金项目(08JJ4014)；