采场底板隐伏断层活化及突水机理研究

被引量 : 0次 | 上传用户:laojiawolai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
矿井水害一直是影响和制约我国煤矿安全生产的重大问题,煤矿底板突水问题多数与断裂构造有关。与大型断层相比,底板隐伏断层分布更广、数量更多、隐蔽性更强且不易探测,往往更容易导致矿井灾难性底板突水事故。本文以采场底板隐伏断层活化突水灾害为研究背景,综合运用理论分析、数值模拟和现场微震监测相结合的方法,对煤层采动引起的底板隔水层损伤破裂演化及隐伏断层活化突水机理展开深入、系统的研究,取得了如下创新性成果:(1)基于经典的线弹性断裂力学理论,建立了采场底板导水隐伏断层活化的力学模型,推导了断层面有效切应力分布的解析解,分析了开采深度、断层上缘距煤层垂直距离、断层倾角、工作面推进方向、工作面支承压力集中程度和含水层水压等因素对底板隐伏断层活化的影响规律,并利用底板隐伏断层上端的应力强度因子,建立了断层压剪活化的力学判据,揭示了采场底板隐伏断层活化的力学机理。(2)将细观颗粒流软件PFC与宏观连续介质有限差分软件FLAC相结合,建立了含隐伏断层采场底板采动破坏的离散-连续耦合分析(PFC/FLAC耦合)数值计算模型,成功地模拟了工作面推进工程中采场底板隐伏断层细观裂隙萌生与扩展演化过程,揭示了断层几何与力学参数、开采煤层厚度以及采空区充填率等关键因素对采场底板隐伏断层活化的影响规律。(3)建立了考虑渗流-应力耦合作用的PFC/FLAC离散-连续耦合数值模型,对采场底板隐伏断层活化突水进行了数值模拟,系统研究了工作面推进过程中承压水在底板断层区域的导升、扩展和突水过程,揭示了断层几何与力学参数、承压含水层水压等对底板隐伏断层突水通道的时空演化进程以及突水危险性的影响规律,为采场底板隐伏断层突水灾害防治提供了参考依据。(4)利用高精度微震监测技术,对某工作面底板隐伏断层活化过程进行了连续、动态地监测,得到了含隐伏断层底板破坏的微震事件时空分布规律。结合本文建立的底板隐伏断层活化突水判据以及PFC/FLAC离散-连续耦合模型,深入研究了采场底板隐伏断层活化规律与突水危险性,理论分析、数值模拟以及微震监测三者结果吻合良好,证明了将本文建立的理论模型与数值方法应用于采场底板隐伏断层突水灾害预测中的有效性,具有良好的工程应用前景。
其他文献
文章运用扎根理论的质化研究方法,通过开放式编码、主轴编码、选择性编码三个步骤识别和构建出非营利组织服务导向行为影响因素模型,包括环境因素、组织因素、高管特征、员工
新课程的不断改革,越来越重视学生的自主学习和自我发展能力。为了实现学生的自我学习和发展能力,针对高中班级自主管模式进行分析,探讨高中自主管理的概念、存在的问题、如
静止轨道对地观测系统以其高时间分辨率、大区域覆盖能力及对热点目标长时间定点持续观测特性得到各航天大国的广泛关注,研制静止轨道高性能红外凝视成像系统是一个复杂而艰
近年来,随着我国经济水平的飞速发展、科技水平的突飞猛进,数字化测绘技术作为一种新型的、高科技水准的测绘技术,已普遍应用于地质工程测量工作之中,且有着举足轻重的地位,
朱迪·皮考特(Jodi Picoult)是美国当代著名畅销书作家,小说《姐姐的守护者》(My Sister’s Keeper)是其代表作,讲述的是为了救治患了白血病的姐姐凯特而借助试管婴儿技术出
黑龙江省秸秆资源十分丰富,具有推广秸秆能源化利用技术的资源条件。利用秸秆可再生能源在农村及小城镇地区构建供暖、供燃气基础设施,是符合城乡一体化建设方向,体现小城镇
【正】 第二次世界大战以后,特别是五十年代后期,许多国家对国际会议口、笔译人员的需要都急剧增加,比利时国际翻译学校便是在这种情况下诞生的。比利时国际翻译学校建立于19
用河流水化学的离子组成特征来揭示流域化学风化过程及其碳汇效应成为了当前全球变化研究的一个重要方面.对2013年1月至12月柳州段河水每月2~3次采样分析,结果表明,水化学类
五角星是众所皆知的一个图形,且知它的顶点作如下移动,其顶角和仍为180°(如下图)。那么五角星形乃至多角星形能否给出一个统一的定义?其顶角和又有何变化规律呢?其顶点作
<正>2009年12月至2011年4月我院收治结核性腹膜炎患者60例,其中24例并发肠梗阻,现将治疗体会报告如下。1资料与方法1.1临床资料:24例患者均为男性,经临床确诊为结核性腹膜炎