深部采動(dòng)影響下陷落柱突水機(jī)理及探測(cè)研究.pdf

1、陷落柱是主要發(fā)育在我國(guó)華北地區(qū)的一種特殊的地質(zhì)構(gòu)造，目前陷落柱突水已經(jīng)成為危害礦井安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一，因此陷落柱發(fā)育特征和突水機(jī)理的研究對(duì)于實(shí)現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)、優(yōu)化工作面設(shè)計(jì)、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(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的方式對(duì)陷落柱及周邊巖體的應(yīng)力分布、陷落柱活化突水機(jī)理、采動(dòng)影響下陷落柱破壞及滲流特征進(jìn)行深入研究?；跇O限平衡原理和庫(kù)侖準(zhǔn)則推導(dǎo)出陷落柱活化導(dǎo)水的判據(jù)，為判斷陷落柱導(dǎo)水

2、性提供依據(jù)。根據(jù)陷落柱與工作面或巷道不同的位置關(guān)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?cè)壁突水模式，根據(jù)薄板理論和剪切破壞理論分別推導(dǎo)出各突水模式的突水判據(jù)。建立了煤層底板陷落柱滲流突水模型，分別計(jì)算陷落柱周邊滲透區(qū)域?qū)挾?、陷落柱周邊塑性破壞區(qū)寬度、工作面底板采動(dòng)破壞區(qū)深度，并給出滲流突水判據(jù)，對(duì)預(yù)測(cè)陷落柱突水的危險(xiǎn)性具有重要作用。建立三維流固耦合數(shù)學(xué)模型，采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件分析了采動(dòng)影響下陷落柱圍巖滲流場(chǎng)、位