为保证含陷落柱复杂煤层的安全开采,合理确定煤柱尺寸对于此类煤层水害防治至关重要。采用理论分析与数值模拟建立固-液耦合模型计算手段,计算了孔隙水压力与安全煤柱尺寸之间关系,分析了开采过程中围岩支承压力演化过程、围岩变形破坏规律、渗流演化特征等。结果表明:随着陷落柱内部孔隙水压力的不断增加,满足安全需求的煤柱尺寸增加;围岩应力分布特征呈"拱壳"型,拱顶在工作面倾斜上部区域;开采引起的围岩支承压力与陷落柱体侧支承压力存在"增强-降低-再增强"演化过程;支承压力叠加导致工作面围岩产生大量裂隙是陷落柱导水通道产生的主要原因;工作面围岩塑性区分布呈"马鞍形";随着工作面不断推进,渗流影响范围不断增大,渗流轮廓呈梯度型分布,煤柱处孔隙水压力不断升高;综合确定了合理煤柱尺寸。研究结果为现场实际生产提供参考依据。

国家自然科学基金项目（51634007,51974227）；陕西省教育厅专项科学研究计划（19JK0520）；

0 引 言
1 工程概况
2 陷落柱突水机理分析
2.1 诱发陷落柱突水的应力构成
2.2 采掘工作面对陷落柱扰动作用
3 数值模拟计算
3.1 数值计算模型
3.2 煤岩力学参数
4 数值结果分析
4.1 垂直应力展布特征
4.2 支承压力演化特征
4.3 渗流演化特征
4.3.1 测点1孔隙水压力变化
4.3.2 测点2孔隙水压力变化
4.3.3 测点3孔隙水压力变化
4.3.4 测点4孔隙水压力变化
4.4 围岩渗流场与塑性区
5 结 论

伍永平,王同,高喜才,罗生虎,唐斌.岩溶陷落柱围岩支承压力-渗流演化特征数值模拟[J].西安科技大学学报,2021,41(02):187-195.