针对断层突水灾变演化机制、过程规律掌握不清造成突水灾害难以精准防控的难题，将灾变演化过程进行阶段划分是有效的解决手段。本文通过构建突水演变分析模型、开展断层破碎带失稳特征试验和断层突水时空演化过程相似模拟试验，系统分析了承压水导升路径和断层带演化特征，室内再现了采动断层突水演变全过程，获得了各监测参数演变特征。根据承压水导升路径，将断层突水过程划分为“断层活化”“贯通导水”“‘双带’（断层演化带与底板破坏带）对接”3 个灾变演化阶段，实现了断层突水演化过程的阶段划分。
孙文斌1,2，杨辉1，赵金海1,2，薛延东1，张晓波1，刘倩慧1
1.山东科技大学 能源与矿业工程学院
2.山东科技大学 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地
断层突水严重威胁煤矿开采，灾害呈滞后性、隐蔽性等特征，掌握断层突水灾变演化机制、过程规律，对开展煤矿防治水工作具有重要理论指导意义。通过构建突水演变分析模型，分析了承压水导升路径和断层带演化特征。釆用岩石应力−渗流耦合真三轴试验系统，结合声发射和数字散斑技术，配制含断层破碎带充填物的大尺寸类岩石试样，研究了双轴加载过程中含不同岩性和产状断层充填物的试样失稳破坏特征，获得了声发射事件和试样变形特征，最后采用改造升级的采动底板突水模拟试验系统和应力、水压、并行电法在线监测子系统，室内再现了采动断层突水演变全过程，获得了各监测参数演变特征。研究结果表明：断层带受开采扰动响应更强烈，更容易破坏失稳为承压水导升提供空间；断层充填物的性质决定了断层活化的强度和难易程度，将一定程度上影响断层突水的时空演化过程；断层尖端受流固耦合作用明显，断层带及隔水层产生的裂隙经历萌生—扩展—贯通阶段，断层与工作面的相对位置关系决定了断层演化带和底板破坏带对接的时空位置；根据承压水导升路径，将断层突水过程划分为“断层活化”“贯通导水”“‘双带’（断层演化带与底板破坏带）对接”3 个灾变演化阶段，实现了断层突水演化过程的阶段划分。
教授
博士生导师
孙文斌，男，1981年1月生，山东郓城人，中共党员，教授，博士生导师，现任山东科技大学能源与矿业工程学院副院长，山东省泰山学者青年专家、西海岸拔尖人才。
长期从事矿井水害灾变演化智能识别、灾害防控及预测等方面的教学、科研及管理工作，主持国家自然科学基金项目3项、山东省重点研发计划（科技攻关）、中国博士后特别资助等十余项省部级及以上纵向课题；发表SCI、EI检索论文40余篇，出版专著5部，授权发明专利36件；获山东省科学技术进步一等奖、中国产学研合作促进会一等奖、中国安全生产协会一等奖等省部级科研奖励十余项。
孙文斌，杨 辉，赵金海，等. 断层突水灾变演化过程划分基础试验研究[J]. 煤炭科学技术，2023，51（7）：118−128.
SUN Wenbin，YANG Hui，ZHAO Jinhai，et al. Basic experimental research on the delineation of the evolutionary process of fault water inrush[J]. Coal Science and Technology，2023，51（7）：118−128.
整 理：冯春晖
整 理：冯春晖
