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深部开采隐伏构造扩展活化及突水试验研究

发布时间:2018-08-25 17:33
【摘要】:深部开采突水具有突发性、滞后性和强致灾性等特点,研究突水通道成因、演变规律和致灾机制成为控制深部开采底板突水的关键。大量的防治水实践和理论证实,构造突水通道一般发生在构造与岩层接触面处,为此建立隐伏构造条块体突水判据模型,应用剪切破坏理论方法得到突水理论判据;借助深部承压水上底板断层扩展活化及导水通道演化物理模拟试验,研制了固-流耦合相似材料,选取模拟断层破坏活化的材料并进行了模拟材料的可行性分析;试验直观地展现了含隐伏断层底板在采动应力扰动和高承压水共同作用下底板裂隙形成、隐伏断层扩展、突水通道贯通的全过程。通过对试验监测数据和现象的解读,揭示了应力场-渗流场耦合作用下承压水体上采煤底板滞后突水的机制,并对突水路径形成的时空规律进行了分析探讨,为研究深部开采构造突水提供了新的方法和认识。
[Abstract]:The characteristics of water inrush in deep mining are sudden, lag and strong disaster. The key to control the water inrush of deep mining floor is to study the cause, evolution and mechanism of water inrush. A large number of water control practices and theories have proved that the water inrush channel of structure usually occurs at the interface between structure and strata. For this reason, the water inrush criterion model of concealed structural block is established, and the theoretical criterion of water inrush is obtained by using shear failure theory method. Based on the physical simulation test of fault propagation activation and channel evolution in deep confined water floor, a solid-flow coupling material was developed, and the feasibility of simulating fault failure and activation was analyzed. The experiments show the whole process of the formation of cracks, the expansion of hidden faults and the passage of water inrush under the action of mining stress disturbance and high pressure water. Through the interpretation of experimental monitoring data and phenomena, this paper reveals the mechanism of delayed water inrush of coal mining floor in confined water under the coupling of stress field and seepage field, and analyzes and discusses the space-time law of water inrush path formation. It provides a new method and understanding for the study of water inrush from deep mining structures.
【作者单位】: 山东科技大学矿业与安全工程学院;山东科技大学矿山灾害预防控制教育部重点试验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(No.51404146) 山东科技大学人才引进科研启动基金项目资助(No.2014RCJJ030) 中国博士后科学基金资助项目(No.2015M572067) 山东省重点研发计划项目资助(No.2015GGB01532)~~
【分类号】:TD745

【参考文献】

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本文编号:2203603

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