深部采動影響下陷落柱突水機理及探測研究.pdf

1、陷落柱是主要發(fā)育在我國華北地區(qū)的一種特殊的地質構造，目前陷落柱突水已經成為危害礦井安全生產的重大災害之一，因此陷落柱發(fā)育特征和突水機理的研究對于實現(xiàn)礦井的安全生產、優(yōu)化工作面設計、提高煤炭的回收率具有十分重要的意義。
　　論文采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場實測相結合的方式對陷落柱及周邊巖體的應力分布、陷落柱活化突水機理、采動影響下陷落柱破壞及滲流特征進行深入研究。基于極限平衡原理和庫侖準則推導出陷落柱活化導水的判據，為判斷陷落柱導水

2、性提供依據。根據陷落柱與工作面或巷道不同的位置關系，陷落柱的突水形式可劃分為陷落柱頂?shù)撞客凰Ｊ胶兔褐鶄缺谕凰Ｊ?，根據薄板理論和剪切破壞理論分別推導出各突水模式的突水判據。建立了煤層底板陷落柱滲流突水模型，分別計算陷落柱周邊滲透區(qū)域寬度、陷落柱周邊塑性破壞區(qū)寬度、工作面底板采動破壞區(qū)深度，并給出滲流突水判據，對預測陷落柱突水的危險性具有重要作用。建立三維流固耦合數(shù)學模型，采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件分析了采動影響下陷落柱圍巖滲流場、位