底板导水裂隙带中含承压水裂隙的力学特性
本文选题:煤层开采 切入点:底板突水 出处:《地质与勘探》2017年05期
【摘要】:华北煤田煤系地层的底部为含水丰富的奥陶系灰岩,该层灰岩与地表水系和煤系地层含水层存在着密切的水力联系。许多大型突水是采掘空间与含水层之间形成突水通道引起的。因此,分析开采工过程中底板岩体中含承压水裂隙的断裂力学特性具有重要意义。本文采用作者提出的数值方法分析了含高压水裂隙在开采过程中的断裂力学特性。假设裂隙面上作用着均匀水压力,考虑地应力的影响,采用断裂力学的叠加原理,分析了采煤工作面推进过程中含承压水裂隙的断裂力学特性,讨论了开采过程中底板承压水导升。结果表明:在工作面推进过程中,位于底板岩层且与含承压水岩层连通的裂隙,会在承压水水压力和扰动应力的共同作用下,产生破坏,导水裂隙带的高度会增加;这就增加了底板突水的危险性。
[Abstract]:The bottom of coal measure strata in North China coalfield is rich in water bearing Ordovician limestone, which has a close hydraulic relationship with surface water series and coal measure strata aquifer.Many large water inrush is caused by the formation of water inrush channels between the mining space and the aquifer.Therefore, it is of great significance to analyze the fracture mechanics characteristics of confined water cracks in floor rock mass during mining.In this paper, the fracture mechanics characteristics of high pressure water fissures in mining process are analyzed by using the numerical method proposed by the author.Assuming that the fracture surface acts on the uniform water pressure and considering the effect of the in-situ stress, the fracture mechanics characteristics of the water-bearing crack in the coal face are analyzed by using the superposition principle of fracture mechanics.In the course of mining, the hydraulic conductivity of the bottom plate under pressure is discussed.The results show that in the process of working face advance, the cracks located on the floor and connected with the confined water-bearing rock strata will destroy under the joint action of the confined water pressure and the disturbance stress, and the height of the water-conducting fracture zone will increase.This increases the risk of water inrush from the floor.
【作者单位】: 山东科技大学土木建筑学院山东省土木工程防灾减灾重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(41672219)资助
【分类号】:TD745
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,本文编号:1701137
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