丁建新

• 1:中国煤炭地质总局第三水文地质队

摘要(Abstract)：

为了揭示不同倾角隐伏断层条件下的底板突水机理,运用剪切破坏理论建立了隐伏断层导水机理的力学模型。根据某实际矿井地质条件构建了倾角分别为15°、30°、45°、60°和落差为3m的隐伏逆断层模型,运用FLAC3D数值模拟方法分析了不同倾角隐伏逆断层在开采条件下的塑性区、垂直应力、孔隙水压力分布情况。结果表明:承压水的理论极限值受工作面埋深、采高、隐伏断层产状及其与底板距离等因素的影响,其中隐伏断层倾角的影响最为显著。当断层倾角较大、且与塑性区相交后断层下盘就会发生大面积破坏,破坏深度可达到23m;当隐伏断层靠近底板破坏区或完全位于采空区下方,隐伏断层末梢垂直应力大幅度降低,且沿断层方向岩层应力也大幅下降;孔隙水压力的压差高度随着隐伏断层倾角的增大而逐渐减小,但底板孔隙水压力的变化趋势则相反,隐伏断层上端末梢的揭露位置越靠近切眼,其孔隙水压力值越大,对开采工作影响越大。

关键词(KeyWords)： 隐伏断层;倾角;底板突水;机理;数值模拟

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 丁建新

参考文献(References)：

• [1]张培森，赵亚鹏，张明光，等.大倾角断层下煤层开采诱发顶底板及附近含水层应力变化规律的试验研究[J].山东科技大学学报(自然科学版),2017,36(6):60-65.
• [2]黎良杰，钱鸣高，李树刚.断层突水机理分析[J].煤炭学报，1996,33(2):119-123
• [3]宋召谦，郭威，王玉和.断层附近工作面底板突水评价研究[J].矿业安全与环保，2014,41(1):20-22+27.
• [4]乔伟，李文平，赵成喜.煤矿底板突水评价突水系数–单位涌水量法[J].岩石力学与工程学报，2009,28(12):2466-2474.
• [5]孙建，王连国，鲁海峰.基于隔水关键层理论的倾斜煤层底板突水危险区域分析[J].采矿与安全工程学报，2017,34(4):655-662.
• [6]潘锐，孟祥瑞，高召宁.底板承压水上断层突水的力学分析[J].矿业安全与环保，2013,40(4):11-15.
• [7]陈忠辉，胡正平，李辉，等.煤矿隐伏断层突水的断裂力学模型及力学判据[J].中国矿业大学学报，2011,40(5):673-677.
• [8]李连崇，唐春安，李根，等.含隐伏断层煤层底板损伤演化及滞后突水机理分析[J].岩土工程学报，2009,31(12):1838-1844.
• [9]黄存捍，黄俊杰，李振华.煤层底板隐伏小断层突水数值模拟[J].煤矿安全，2013,44(10):24-26.
• [10]尹尚先，王尚旭，武强.陷落柱突水模式及理论判据[J].岩石力学与工程学报，2004,23(6):964-968.
• [11]王连国，韩猛，王占盛，等.采场底板应力分布与破坏规律研究[J].采矿与安全工程学报，2013,30(3):317-32.