斷層防水煤柱合理留設(shè)的流固耦合分析.pdf

1、礦井水害是影響和威脅中國煤礦安全、高效生產(chǎn)的主要因素之一。大量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，突水絕大多數(shù)是與斷層有著直接關(guān)系。而留設(shè)斷層防水煤柱就成為一種堵塞通道、隔斷水源，防止構(gòu)造突水的重要措施。但在各種情況下，如何留設(shè)斷層防水煤巖柱，用什么方法計(jì)算防水煤巖柱尺寸才算合理，至今尚無一個(gè)合理的計(jì)算辦法。防水煤柱留設(shè)過大，雖有利于安全生產(chǎn)，但積壓了大量的煤炭資源；若留設(shè)過小，則又會(huì)威脅煤礦生產(chǎn)的安全。同時(shí)突水事故又是應(yīng)力場和滲流場共同作用的結(jié)果。因此盡

2、可能全面地考慮諸多影響因素，會(huì)使留設(shè)的煤柱尺寸趨于科學(xué)性和合理性，使之既能保證煤礦安全生產(chǎn)和建設(shè)，又能最大限度地回收煤炭資源。
　　本文在全面考慮影響斷層防水煤柱留設(shè)因素的前提下，建立了合適的力學(xué)模型，將巖體力學(xué)彈塑性有限元理論與滲流理論相結(jié)合，系統(tǒng)提出模型的耦合計(jì)算方法，即：應(yīng)用巖體(石)力學(xué)彈塑性有限元理論及流固耦合分析原理，反復(fù)計(jì)算留設(shè)不同煤柱寬度時(shí)的圍巖應(yīng)力及其變化，分析在變化的應(yīng)力狀態(tài)下斷層的穩(wěn)定性，得出塑性破壞區(qū)，同時(shí)