煤矿陷落柱突水主控因素研究_中国煤炭行业知识服务平台

煤矿陷落柱突水主控因素研究

作者

史红邈姚邦华温志辉马庆庆
单位

潞安集团王庄煤矿河南理工大学安全科学与工程学院
摘要

研究煤矿底板承压导水陷落柱冲蚀突水主控因素对于揭示陷落柱突水机理并指导其突水防治具有重要意义。建立陷落柱冲蚀突水力学模型,利用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics将力学模型数值化,考虑陷落柱内裂隙的非均匀分布特性,模拟研究冲蚀作用下陷落柱突水的全过程,分析水压、初始裂隙分布以及裂隙发育程度等主控因素对陷落柱突水的影响。结果表明:含水层水压和初始裂隙开度越大,陷落柱涌水量增加越快,发生突水的危险性越大;初始裂隙分布主要影响最终突水通道的分布情况,对突水时间和涌水量的影响不大;在承压含水层水力冲蚀作用下,陷落柱内充填物颗粒液化并迁移流失,部分裂隙不断增大和贯通并发展成为数条优势导水通道,最终造成陷落柱涌水量的急剧增大和突水事故的发生。
关键词

陷落柱突水主控因素冲蚀作用数值模拟
基金项目(Foundation)

河南省高校科技创新人才支持计划资助项目(19HASTIT047)；河南省科技攻关计划资助项目(182102310012)；河南省高校基本科研业务费专项资金资助项目(NSFRF180330)
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