下组煤底板断层采动活化流固耦合数值模拟研究

作者

严美鑫朱术云张民张振国
单位

中国矿业大学资源与地球科学学院兖矿能源集团股份有限公司杨村煤矿
摘要

为了探究杨村煤矿十采区10603工作面回采下组煤16上煤层是否对贯穿该工作面的10605F5逆断层产生活化从而导致底板突水，建立了考虑水压力情况下的底板断层活化力学模型及含断层开采的流固耦合数值模型，分析了断层是否会活化及工作面回采过程中顶底板、断层的塑性区变化特征，以及采动应力、承压含水层水压力耦合作用下断层带不同位置的孔隙水压力的变化特征。研究表明，在采动应力及底板含水层水压力耦合作用下，底板承压水会沿着断层带向上导升一定的高度，工作面以下大部分断层仍具有较好阻渗性，底板含水层中的水不会沿着断层导入到工作面，工作面的回采不会导致该断层活化。研究结果可为杨村煤矿下组煤含断层开采底板防治水工作提供较好的指导和借鉴作用。
关键词

断层活化下组煤带压开采理论解析数值模拟流固耦合
基金项目(Foundation)

江苏省研究生实践创新项目(SJCX21-1042)；
文章目录

1 研究区地质概况
1.1 地质条件
1.2 水文地质条件
2 断层活化力学模型理论分析
3 数值模拟分析
3.1 数值模型的建立
3.1.1 几何模型及边界条件
3.1.2 建立数值模型
3.2 模拟结果及分析
3.2.1 塑性区的发育特征
3.2.2 孔隙水压力分析
4 结束语
引用格式

严美鑫,朱术云,张民,张振国.下组煤底板断层采动活化流固耦合数值模拟研究[J].矿业安全与环保,2023,50(02):21-27.DOI:10.19835/j.issn.1008-4495.2023.02.004.
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