采动诱发断层活化（滞后）突水致灾机理试验及评价研究

发布时间：2023-04-22 07:20

　　煤层开采诱发断层活化导致承压水突涌,是深部煤炭资源安全开采的重大威胁之一。工程突水灾害实例表明断层活化突水具有明显的时间滞后效应,给断层活化突水防治和危险性评价预测带来相当大的难度。当前对断层活化突水,尤其是滞后突水机制和演变规律研究尚不够深入,不能够较好的指导工程实践。本文在分析采动诱发断层活化力学效应的基础上,采用理论分析、室内实验、数值模拟等方法对断层活化特征、断层活化滞后突水特征和演变规律、次生断层活化突水机制和演变过程、及断层活化突水危险性评价等开展深入研究。主要研究内容及取得的创新成果如下:(1)基于采动诱发断层活化力学效应分析,分析断层活化突水形式、机理和特征,研究断层活化突水的必要条件;分析断层活化突水影响因素及其作用变化规律。(2)自主设计断层活化及承压水导升试验系统,分析各组成构件作用原理;室内再现断层活化导水全过程,分析断层活化导水应力场、位移场演化规律和覆岩空间结构变异特征,深入研究断层活化导水演变规律;定量分析断层活化诱发承压水导升影响因素及内在关联性。(3)基于断层微结构扩展角度分析断层活化滞后突水机理和时间效应,分析采动效应下围岩运动和长期蠕变对断层活化滞...

【文章页数】：168 页

【学位级别】：博士

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摘要
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1 绪论
    1.1 课题的提出及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
2 断层活化突水机制及影响因素
    2.1 采动效应下断层活化力学分析
    2.2 采动效应下底板破坏机制
    2.3 断层活化突水形式及特征
    2.4 断层活化突水影响因素
    2.5 本章小结
3 断层活化特征及承压水导升机理试验研究
    3.1 工程地质概况
    3.2 断层活化导水相似材料模拟试验
    3.3 覆岩破断运动及底板破坏规律
    3.4 断层活化特征及承压水导升演变规律
    3.5 承压水导升影响因素分析
    3.6 本章小结
4 断层活化滞后突水机制试验研究
    4.1 断层活化滞后突水机制
    4.2 固-液耦合模拟实验材料研制
    4.3 断层活化滞后突水相似材料模拟试验
    4.4 断层活化滞后突水特征及演变规律
    4.5 高承压水作用下底板损伤破坏规律
    4.6 次生断层活化突水特征及演变规律
    4.7 本章小结
5 断层活化突水多场分布演化规律
    5.1 数值模拟计算模型
    5.2 断层活化突水应力场分布演化规律
    5.3 次生断层活化突水应力场分布演化规律
    5.4 断层活化突水渗流场演变规律
    5.5 本章小结
6 断层活化突水危险性评价方法
    6.1 评价原理及方法
    6.2 断层活化突水危险性评价体系
    6.3 基于未确知理论的断层活化突水危险性评价
    6.4 工程实践
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 研究结论与创新点
    7.2 展望
参考文献
致谢
科研学习经历及攻读博士期间主要成果
学位论文数￥集



本文编号：3797182