• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
承压水上含断层煤层开采底板突水规律研究
  • 作者

    边凯李思宇刘博杨浩孙辉

  • 单位

    河北工程大学地球科学与工程学院

  • 摘要

    在深部煤层开采的过程中,承压水水压以及复杂的构造环境是威胁矿井安全生产的重要因素。为研究承压水上受断层影响下底板的突水规律,基于基本力学原理,建立了承压水上受煤层采动影响的围岩受力力学模型,求解断层突水的临界水压力值;同时,基于控制变量法和流-固耦合理论,运用FLAC3D数值模拟软件,从应力场、位移场、渗流场以及破坏区共同耦合作用的角度出发,分析在断层形态以及承压水压力不同的条件下煤层底板突水规律。结果表明:当工作面回采至断层区域附近时,断层倾角对围岩所受垂直应力的影响较大,倾角由30°变换至60°时,所受垂直应力的平均变化率约为-29%;断层宽度主要影响靠近工作面底部断层处的破坏程度,断层宽度越宽,破坏程度越小;含水层水压对断层中所受的孔隙水压力起主导作用;断层的倾角越大、宽度越小,含水层中承压水水压越高,底板发生突水的危险性越强。

  • 关键词

    承压水断层形态底板突水数值模拟流-固耦合

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(41902254); 河北省自然科学基金资助项目(D2019402216); 河北省自然科学基金生态智慧矿山联合基金资助项目(D2020402013)
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