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Mechanical model of water inrush from coal seam floor based on triaxial seepage experiments 被引量:35
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作者 Yihui Pang Guofa Wang Ziwei Ding 《International Journal of Coal Science & Technology》 EI CAS 2014年第4期428-433,共6页
In order to study the mechanism of confined water inrush from coal seam floor,the main influences on permeability in the process of triaxial seepage experiments were analyzed with methods such as laboratory experiment... In order to study the mechanism of confined water inrush from coal seam floor,the main influences on permeability in the process of triaxial seepage experiments were analyzed with methods such as laboratory experiments,theoretical analysis and mechanical model calculation.The crack extension rule and the ultimate destruction form of the rock specimens were obtained.The mechanism of water inrush was explained reasonably from mechanical point of view.The practical criterion of water inrush was put forward.The results show that the rock permeability "mutation" phenomenon reflects the differences of stress state and cracks extension rate when the rock internal crack begins to extend in large-scale.The rock ultimate destruction form is related to the rock lithology and the angle between crack and principal stress.The necessary condition of floor water inrush is that the mining pressure leads to the extension and transfixion of the crack.The sufficient condition of floor water inrush is that the confined water’s expansionary stress in normal direction and shear stress in tangential direction must be larger than the internal stress in the crack.With the two conditions satisfied at the same time,the floor water inrush accident will occur. 展开更多
关键词 Triaxial permeability experiment floor water innush model floor water inrush mechanism Necessary and sufficient conditions of water inrush
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Structural mechanism and construction method of mud and water inrush in Xiangyun tunnel of Guangtong-Dali railway
2
作者 WANG Yawei 《Global Geology》 2019年第3期167-178,共12页
Mud and water inrush in tunnel is a common problem in the construction process. Nowadays, the research and classification on this are mostly focused on karst situations. According to the characteristics of the surroun... Mud and water inrush in tunnel is a common problem in the construction process. Nowadays, the research and classification on this are mostly focused on karst situations. According to the characteristics of the surrounding rock and damage forms of the tunnel in the studied area, the author analyzed the geological and structural characteristics of mud and water inrush in tunnel and obtained their construction type. Meanwhile, the advanced water detection under the complex geological conditions was studied by using induced polarization method, transient electromagnetic method and three-dimensional seismic method, it can be concluded that the water-rich fracture zone exists within the detection range with a risk of large mud and water inrush disaster. The concrete construction treatment measures are put forward:①cement-water glass binary slurry is selected as the material for ground and hole grouting, its advantage is that the gel time can be controlled, and it has certain grout ability in the strata with large permeability coeffcient, which is conducive to excavate construction immediately after grouting.②applying the mature retrograde grouting construction can reduce grouting time and improve the excavation efficiency. 展开更多
关键词 MUD and water inrush geological model Xiangyun TUNNEL Guangtong-Dali RAILWAY STRUCTURAL mechanism construction method
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隧道突涌水灾害缩尺物理模型试验研究综述 被引量:1
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作者 朱杰兵 吕思清 +1 位作者 汪斌 祝永锁 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第1期98-106,113,共10页
随着我国经济的快速发展,隧道工程建设越来越多地面临着大埋深、高地应力、高地温、高渗透压力等复杂地质环境,运用物理模型试验开展复杂环境下隧道突涌水灾变机理与安全防控研究已成为岩石力学的热点问题。结合近年来国内外针对隧道突... 随着我国经济的快速发展,隧道工程建设越来越多地面临着大埋深、高地应力、高地温、高渗透压力等复杂地质环境,运用物理模型试验开展复杂环境下隧道突涌水灾变机理与安全防控研究已成为岩石力学的热点问题。结合近年来国内外针对隧道突涌水灾变缩尺物理模型试验开展的研究工作,重点对该类物理模型的流固耦合相似理论、相似材料研制、渗透压加载方法等内容进行了系统梳理,并对下一步的可能发展方向进行展望。参考部分文献和突水典型案例后,总结了流固耦合相似准则和高地应力下的相似准则、相似材料选用方案及材料配比、试验中的水压加载方案,认为未来关注的重点包括考虑温度场的物理模型试验相似准则的研究和涌水涌泥与突水突泥间渐变过程的研究2个方面。 展开更多
关键词 突涌水灾变 缩尺物理模型试验 流固耦合相似理论 相似材料 致灾因子 致灾机理
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煤矿“Y”型断层分支底板断裂力学判据及模拟研究
4
作者 李昂 孙靖昕 +5 位作者 张文忠 张壮 杨宇轩 王伟东 吕伟 范六一 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期92-105,共14页
【目的】断层分支作为主断层的一部分普遍存在,不易引起人们重视,但断层分支是引起突水的主要因素之一。【方法】以安徽刘庄煤矿为工程地质背景,在考虑Mohr-Coulomb准则岩体压剪断裂判据基础上,建立断层分支渗流与应力双重影响下的断裂... 【目的】断层分支作为主断层的一部分普遍存在,不易引起人们重视,但断层分支是引起突水的主要因素之一。【方法】以安徽刘庄煤矿为工程地质背景,在考虑Mohr-Coulomb准则岩体压剪断裂判据基础上,建立断层分支渗流与应力双重影响下的断裂力学灾变模型,分析得出断层分支发生劈裂破坏时的临界水压及断层分支到底板破碎区最小安全距离,研究断层倾角、最小主应力、主断层长度和渗透水压对临界水压及最小安全距离的影响规律和主控影响因素,并模拟分析断层分支在采动影响下塑性区及渗流场的演化特征,开展现场压水试验的验证工作。【结果和结论】结果表明:(1)断层分支倾角越大越易发生突水;最小主应力越大,断层分支裂隙越不容易发生扩展;(2)当主断层倾角为60°且断层分支与主断层夹角为60°时,模拟分析结果显示在工作面推进至断层分支正上方位置时,断层导升通道整体活化贯通;当工作面推过断层分支正上方10 m后,断层分支尖端裂隙与工作面底板破坏带贯通并引起底板突水;(3)通过现场压水试验验证了理论计算的正确性,证实断层分支会造成底板裂隙提前与断层相互贯通,引起工作面出水。研究结果可为煤矿采场底板含此类断层分支时的防水煤柱留设提供一定参考。 展开更多
关键词 底板突水 “Y”型断层分支 断裂力学模型 断层突水 数值模拟 现场试验
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基于层间截流封堵技术的矿井滞后突水治理
5
作者 秦立涛 赵福森 徐博会 《煤炭技术》 CAS 2024年第2期126-130,共5页
结合临汾市某矿突水治理实例,在分析构造、底板扰动破坏、隐伏导水通道基础上,进一步研究了残余有效隔水层在底板水压、两侧煤柱以及采空区中部顶板垮落压实综合作用下二次破坏的形式,确定此次突水是在底板扰动破坏和底板隐伏导水构造... 结合临汾市某矿突水治理实例,在分析构造、底板扰动破坏、隐伏导水通道基础上,进一步研究了残余有效隔水层在底板水压、两侧煤柱以及采空区中部顶板垮落压实综合作用下二次破坏的形式,确定此次突水是在底板扰动破坏和底板隐伏导水构造基础上,残余有效隔水层受底板水压向上牵引应力和煤柱支撑影响发生二次破坏形成导水通道造成的。并据此提出层间截流封堵治理方案,以110 m水平进尺快速揭露导水通道,注浆15500 t,突水量降低94%,水位抬升14.725 m,成功堵水。可为类似矿井水害治理提供有益借鉴。 展开更多
关键词 底板滞后突水机理 残余有效隔水层 二次破坏 层间截流封堵
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大变幅加卸载下特厚煤层底板断层突水机理模拟研究
6
作者 李浩 朱开鹏 +2 位作者 郭国强 周杨 康志勤 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期118-128,共11页
特厚煤层采场空间大、扰动范围广,强烈大变幅荷载易导致底板断层破裂加剧并诱发水害。数值模拟是揭示特厚煤层底板断层活化与突水机理的重要方法,准确反映大变幅加卸载下岩体破裂与裂隙水耦合特征是其合理性的关键。构建损伤变量与塑性... 特厚煤层采场空间大、扰动范围广,强烈大变幅荷载易导致底板断层破裂加剧并诱发水害。数值模拟是揭示特厚煤层底板断层活化与突水机理的重要方法,准确反映大变幅加卸载下岩体破裂与裂隙水耦合特征是其合理性的关键。构建损伤变量与塑性应变、应力之间的相关关系,得到完整岩块的拉、加压卸载损伤演化方程;以平方拉剪应力与Benzeggagh-Kenane为初始、完全断裂准则,建立塑性位移与强度劣化关系,建立加卸载韧性断裂本构关系;基于实验数据建立贯通裂隙加卸载剪切本构关系。以基本方程与状态方程为基础,结合浸没边界方法,形成裂隙岩体水力学模拟理论。由此编制流体动力学-有限离散元CFD-FDEM耦合程序,模拟研究特厚煤层底板断层活化突水过程。结果表明:CFD-FDEM耦合程序可数值实现特厚煤层底板断层从(准)连续体到离散体转化,以及断层带裂隙水运移过程。底板断层采动破坏包络线呈W形,最深位于断层及其上盘(48.6m),最浅位于断层下盘(23m)。特厚煤层采场底板断层及其上盘受到较大超前集中应力,而后在采空区内大幅卸载,导致该位置出现显著二次破坏,并形成主要导水通道。研究成果为特厚煤层工作面底板断层水害防治提供理论支撑。 展开更多
关键词 特厚煤层 底板断层 突水机理 CFD-FDEM耦合 大变幅加卸载
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深部开采环境下底板隔水关键层深梁力学分析
7
作者 王秉文 查文华 鲁海峰 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期80-91,共12页
【目的】随着矿井开采深度增加,来自高承压岩溶水威胁增大,导致煤层工作面出现涌水、突水等水害现象,分析深部开采环境下煤层底板隔水关键层抵抗水压力强度是解决这一现象的重要内容之一。【方法】为解决此问题,将隔水底板简化为岩梁模... 【目的】随着矿井开采深度增加,来自高承压岩溶水威胁增大,导致煤层工作面出现涌水、突水等水害现象,分析深部开采环境下煤层底板隔水关键层抵抗水压力强度是解决这一现象的重要内容之一。【方法】为解决此问题,将隔水底板简化为岩梁模型,并运用深梁理论解决深部开采突水预测中的岩梁模型问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,根据深梁弯曲力学特点,结合前人研究成果,将深梁条分成浅梁,通过弹性力学单根浅梁受力分布形式假定层间挤压应力σy为三次函数,给出深梁弯曲应力求解的条分技术,并将计算结果与弹性力学解、FLAC3D模拟结果进行对比。【结果和结论】结果表明,深梁条分解得到的应力及位移与数值解结果趋势更为接近,计算结果更为精确,相对误差均在10%以内,同时,随着条分层数增加,精度也增加,但提高幅度逐渐降低,因此,工程应用中针对深部岩梁模型条分到一定程度即可;随着高跨比不断增加,精度误差也在增加,说明条分层宽度不宜过大,否则造成误差增加;底板隔水关键层实例表明,当隔水关键层高跨比大于0.2时,为典型的深梁问题,常规弹性力学的最大拉应力求解结果误差较大,相对误差达到40.6%,给正确判定关键层突水危险性带来不利影响,此时采用深梁条分法求解应力精度较高,可为深部煤层底板突水预测研究起到重要的指导作用。 展开更多
关键词 深部开采 底板隔水层 岩梁模型 深梁 数值模拟 突水预测
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基于流-固-损伤全耦合模型的裂隙型岩溶突涌水数值模拟
8
作者 刘家庆 林志 +3 位作者 邸小勇 巩雯 刘先林 邵羽 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第6期2276-2283,共8页
岩溶地区隧道建设频遇突涌水灾害,裂隙型突涌水勘察与预测难度极大、致灾风险高。为揭示裂隙型岩溶突涌水机理与明确前兆信息,基于流-固-损伤耦合模型对裂隙型岩溶突涌水致灾机理与临界条件展开研究。通过公式推演与多场耦合数值分析得... 岩溶地区隧道建设频遇突涌水灾害,裂隙型突涌水勘察与预测难度极大、致灾风险高。为揭示裂隙型岩溶突涌水机理与明确前兆信息,基于流-固-损伤耦合模型对裂隙型岩溶突涌水致灾机理与临界条件展开研究。通过公式推演与多场耦合数值分析得到以下结论:建立了完整的流-固-损伤耦合裂隙型岩溶突涌水致灾机理数学模型,并论证其可行性与合理性;分析了不同溶腔水压工况下,隧道拱顶围岩位移演化规律。结果表明,裂隙型岩溶突涌水与富水溶腔水压高度相关;分析了临界突水条件下围岩特性,提出了缓慢增长段-快速增长段-位移失控段的三阶段裂隙型岩溶突涌水围岩位移演化规律。 展开更多
关键词 多场耦合 裂隙型岩溶突涌水 数学模型 力学机制 临界条件
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矿山采动突水危险源划分与致灾危险性评价研究 被引量:3
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作者 李鑫 孙亚军 +1 位作者 徐智敏 陈歌 《煤炭工程》 北大核心 2023年第9期108-115,共8页
为了实现工作面开采过程中对煤层顶底板突水危险性进行动态评价,依据西北型、华北型煤矿区水文地质结构、突水主控因素、突水致灾模式、水害类型的分析,建立了水源、通道和采动三准则来表征煤层顶/底板突水危险源与致灾危险性之间的关联... 为了实现工作面开采过程中对煤层顶底板突水危险性进行动态评价,依据西北型、华北型煤矿区水文地质结构、突水主控因素、突水致灾模式、水害类型的分析,建立了水源、通道和采动三准则来表征煤层顶/底板突水危险源与致灾危险性之间的关联,构建了煤层顶/底板突水危险性的关键危险源的评价指标体系,将指标体系中随着工作面开采具有动态变化的指标因素(含水层水压、应力-应变、导裂带高度/破坏带深度)作为危险源动态特征辨识的目标,建立多场-多参数的工作面突水危险性动态评价概念模型,提出了矿井突水的临界判别准则,依托深度学习/强化学习的海量参数分析计算能力,为煤层顶/底板突水危险性动态评价分区提供理论支撑。 展开更多
关键词 矿井突水 煤层顶底板 突水危险源 致灾危险性 动态模型框架
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基于改进变权模型的煤层底板突水危险性评价 被引量:1
10
作者 武亚遵 吴鹏 +3 位作者 林云 熊慧敏 刘源 王雪奇 《中国煤炭地质》 2023年第3期17-23,共7页
在目前煤层底板突水评价模型中,变权模型解决了常权模型中权重不变所导致的主控因素指标值被其他指标中和的问题,凸显了主控因素指标值突变的控制作用特征。但变权模型中状态变权函数区间划分不符合正态分布规律,同时,调权参数的确定过... 在目前煤层底板突水评价模型中,变权模型解决了常权模型中权重不变所导致的主控因素指标值被其他指标中和的问题,凸显了主控因素指标值突变的控制作用特征。但变权模型中状态变权函数区间划分不符合正态分布规律,同时,调权参数的确定过于繁琐。针对此,对现有变权模型进行改进,首先将状态变权函数区间由四段式,调整为符合正态分布的三段式,即惩罚区间、不惩罚不激励区间、激励区间。其次,通过分析主控因素指标值归一化累积频率确定变权区间阈值,并分别选取累积频率界限值25%、75%对应值作为各区间的阈值dj1、dj2。最后,通过对调权参数赋初值、微调整,确定最终调权参数,从而构建煤层底板突水的变权评价模型。以三交煤矿5号煤层为例,应用改进的分区变权评价模型对目标煤层底板突水脆弱性进行评价,并与常权评价模型评价结果进行对比分析,发现突水危险区整体分布趋势一致,但局部断层突变处存在明显差异,表明变权模型有效凸显了断层对突水的控制作用,较好地刻画区域底板突水情况,较符合实际。 展开更多
关键词 脆弱性评价 变权评价模型 煤层底板突水 变权区间 调权参数
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承压水体上煤层底板下位隐伏断层采动突水机制研究 被引量:12
11
作者 张玉军 张志巍 +2 位作者 肖杰 李友伟 于秋鸽 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期283-291,共9页
由于煤层底板隐伏断层分布广、数量多、隐蔽性强且不易探测的特点,使得底板隐伏断层活化突水成为深部开采突水的主要形式之一。根据底板隐伏断层发育规模及空间位置条件,总结提出了底板沟通隐伏性断层突水、上位隐伏性断层突水及下位隐... 由于煤层底板隐伏断层分布广、数量多、隐蔽性强且不易探测的特点,使得底板隐伏断层活化突水成为深部开采突水的主要形式之一。根据底板隐伏断层发育规模及空间位置条件,总结提出了底板沟通隐伏性断层突水、上位隐伏性断层突水及下位隐伏性断层突水3种模式。针对承压水体上煤层底板下位隐伏断层底板突水模式,通过力学分析、底板突水相似模拟及FLAC3D数值拟研究了煤层回采过程中底板空间采动应力变化规律、隐伏断层扩展及突水通道演化过程。研究结果表明:近煤层底板采动岩体随工作面推进,经历压缩-卸荷-恢复过程,形成采动破坏带,底板空间采动应力状态以工作面为分界线呈现水平“S”型分布形态;采动-水压-隐伏断层作用下,隐伏断层将对采动应力随工作面移动起到阻隔作用;隐伏断层顶部受矿压-水压作用的破坏程度时机更早、程度更严重,更易诱发导水裂隙发育,隐伏断层原生裂隙扩展并向逆工作面推进方向上方发育,与采动破坏带沟通形成突水通道;采动承压水导升运移与采动裂隙发育紧密相关,采动承压水导升强度及强渗流区范围随工作面推进渐进发展,底板隐伏断层采动突水先出现隐伏断层上方采空区,突水量随工作面推进渐进增加。在将含隐伏断层底板采动空间划分为隐伏断层采动活化区、阻隔水区和采动影响区的基础上,揭示了承压水上底板下位隐伏断层突水机制。 展开更多
关键词 隐伏断层 突水机制 底板突水 深部开采 采动-水压作用
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基于PCA-Logistic回归模型的矿井底板突水危险性研究 被引量:2
12
作者 熊欣标 谢雄刚 +3 位作者 杨培君 杨进 杨枝城 梁海彬 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第10期176-181,共6页
为解决煤层底板突水预测难题,提出了基于主成分分析与Logistic回归方法的底板突水预测模型。通过对底板突水危险因素进行分析,选取隔水层厚度、承压水水压、断层落差、断层距工作面距离、煤层采高、煤层倾角6个变量作为研究矿井底板突... 为解决煤层底板突水预测难题,提出了基于主成分分析与Logistic回归方法的底板突水预测模型。通过对底板突水危险因素进行分析,选取隔水层厚度、承压水水压、断层落差、断层距工作面距离、煤层采高、煤层倾角6个变量作为研究矿井底板突水的初始影响指标;首先利用主成分分析法对原始指标数据进行降维处理,然后利用建立的Logistic回归模型对数据进行分析预测,最后利用5组待测样本数据对模型进行验证。结果表明:该模型对突水样本的综合预判正确率为90%,利用待测数据进行回判时预测准确率达到80%,说明该预测模型具有一定可靠性,可作为煤矿底板突水预测的一种新方法。 展开更多
关键词 矿井突水 底板突水 突水危险性 主成分分析法 LOGISTIC回归模型 危险性评价
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基于AHP的脆弱性指数法煤层底板突水预测模型与应用 被引量:4
13
作者 张承斌 张鹏 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第1期172-179,共8页
随着煤层开采深度的不断增加,煤矿生产过程中面临复杂的突水机理和多变的突水主控因素,使底板突水预测的难度不断增加。为准确预测底板突水危险性,采用脆弱性指数法求出各子因素的底板突水危险性权重,并利用层次分析法(AHP)划分底板突... 随着煤层开采深度的不断增加,煤矿生产过程中面临复杂的突水机理和多变的突水主控因素,使底板突水预测的难度不断增加。为准确预测底板突水危险性,采用脆弱性指数法求出各子因素的底板突水危险性权重,并利用层次分析法(AHP)划分底板突水危险阈值,从而建立煤层底板突水预测模型。分析整理了河南龙门煤业常村煤矿地质及水文地质资料,从突水水源、突水通道和隔水层3个方面将底板突水影响因素划分为含水层水压、出水量、注浆量、断层相似维、断层倾角、断层走向、断层落差和有效隔水层厚度等8个子因素;将底板突水危险性划分为5个区域:安全区[0.25,0.32)、较安全区[0.32,0.44)、较危险区[0.44,0.56)、危险区[0.56,0.70)、极危险区[0.70,0.85];建立了基于AHP的脆弱性指数法评价模型。与传统的突水系数法相比,基于AHP的脆弱性指数法评价结果具有较好的准确性,且划分更加精细合理,为矿井水害预测预报提供了科学的评价方法和理论依据。 展开更多
关键词 底板突水机理 脆弱性指数法 AHP 突水影响因素 预测模型
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Analysis of the Mechanism of Water Inrush Geohazards in Deep-Buried Tunnels under the Complex Geological Environment of Karst Cave-Fractured Zone 被引量:1
14
作者 Weishe Zhang Yuyong Jiao +3 位作者 Guohua Zhang Xi Zhang Guangzhao Ou Zhiping Lin 《Journal of Earth Science》 SCIE CAS CSCD 2022年第5期1204-1218,共15页
To study the mechanism and evolution process of water inrush geohazards under the complex geological environment of the karst cave-fractured zone,a large-scale physical threedimensional(3 D)model test was first perfor... To study the mechanism and evolution process of water inrush geohazards under the complex geological environment of the karst cave-fractured zone,a large-scale physical threedimensional(3 D)model test was first performed.Then the conceptual model for the evolution process of water inrush geohazards and the simplified theoretical model for the critical hydraulic pressure were both established based on the main characteristics of the water inrush geohazard in the engineering background and that in the model test.A new method was developed for modeling the geological environment of the karst cave-structural plane,and two formulae describing the critical water pressure of water inrush geohazards under two failure models of tensile-shear fracture failure and compressionshear fracture failure were also deduced based on fracture mechanics.The results showed that:(1)the evolution process of the water inrush geohazard can be divided into four stages,which include the initial balance,the propagation of original cracks,the formation of the dominant water inrush channel,and the instability of the waterproof rock mass;(2)the suddenness of water inrush geohazards becomes stronger with the increase of the hydraulic pressure;(3)the calculated critical hydraulic pressure of water inrush geohazards is similar to the measured critical hydraulic pressure in the model test,which validated the accuracies of the theoretical model,and the failure model of water inrush geohazards in this research is compression-shear fracture failure. 展开更多
关键词 karst cave fractured zone water inrush MECHANISM critical hydraulic pressure model test engineering geology
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承压水上开采煤层底板隔水层裂隙演化规律的试验研究 被引量:64
15
作者 冯梅梅 茅献彪 +1 位作者 白海波 王鹏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期336-341,共6页
奥陶系岩溶水是我国华北矿区煤矿安全生产的一大隐患,而带压开采是开采受底板突水威胁的煤层的有效方法之一。为深入分析承压水上煤层底板突水的危险性,自主设计煤层底板承压水水压加载系统,实现采用压力水袋对底板隔水层的承压水作用... 奥陶系岩溶水是我国华北矿区煤矿安全生产的一大隐患,而带压开采是开采受底板突水威胁的煤层的有效方法之一。为深入分析承压水上煤层底板突水的危险性,自主设计煤层底板承压水水压加载系统,实现采用压力水袋对底板隔水层的承压水作用的物理模拟;分析底板隔水岩层的变形及破坏特征,得到底板隔水层的裂隙产生、发育直至导水通道形成规律。研究结果可为揭示承压水底板突水的力学机制提供参考。 展开更多
关键词 采矿工程 底板突水 带压开采 物理模拟 导水通道 力学机制 隔水层
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固液耦合模式下含断层缺陷煤层回采诱发底板损伤及断层活化突水机制研究 被引量:26
16
作者 张培森 颜伟 +2 位作者 张文泉 SHEN Baotang 王浩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期877-889,共13页
针对具体地质条件,以现场试验数据为基础,采用相似材料试验及数值模拟相结合的分析方法,对含断层缺陷煤层回采过程中底板损伤破坏及断层活化规律进行研究,研究得出:采用内径不同的水管能够很好地反映底板岩层渗透性的空间差异性,通过采... 针对具体地质条件,以现场试验数据为基础,采用相似材料试验及数值模拟相结合的分析方法,对含断层缺陷煤层回采过程中底板损伤破坏及断层活化规律进行研究,研究得出:采用内径不同的水管能够很好地反映底板岩层渗透性的空间差异性,通过采用调节注水管水柱高度的方式可以控制水压以满足设计要求;煤层埋深、承压水水压及断层落差越大越易突水,断层防水煤柱宽度越大越不易突水;通过试验及模拟计算再现了不同因素影响下煤层回采过程中底板采动裂隙形成、断层活化到突水通道形成的全过程,揭示了含断层构造底板突水通道的形成机制;研究结果对承压水上含断层缺陷煤层回采时防水煤柱的留设具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 固液耦合 底板损伤 断层活化 突水机制
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基于多源信息复合的煤层底板突水评价 被引量:20
17
作者 尹会永 魏久传 +1 位作者 刘同彬 郭建斌 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第2期6-9,共4页
煤层底板突水是多种影响因素综合作用的结果。利用多源信息复合技术,从分析影响煤层底板突水的主要因素入手,结合潘西煤矿以往突水资料,构建适合潘西煤矿千米深矿井的突水模型,对煤矿未采区进行煤层底板突水危险性评价,形成矿井危险程... 煤层底板突水是多种影响因素综合作用的结果。利用多源信息复合技术,从分析影响煤层底板突水的主要因素入手,结合潘西煤矿以往突水资料,构建适合潘西煤矿千米深矿井的突水模型,对煤矿未采区进行煤层底板突水危险性评价,形成矿井危险程度评价图,对于指导潘西煤矿19煤层安全开采具有重要的理论和实际意义。 展开更多
关键词 多源信息复合 底板突水 突水模型 突水指数
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承压水底板关键层失稳的尖点突变模型 被引量:42
18
作者 白晨光 黎良杰 于学馥 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期149-154,共6页
根据煤矿长壁工作面的布置以及底板突水的可能性分析,提出了底板关键层的力学模型;在此基础上,应用突变理论的方法,对底板关键层的力学模型进行分析,推导出了关键层系统的总势能函数表达式,建立了底板关键层的尖角(CUSP)型... 根据煤矿长壁工作面的布置以及底板突水的可能性分析,提出了底板关键层的力学模型;在此基础上,应用突变理论的方法,对底板关键层的力学模型进行分析,推导出了关键层系统的总势能函数表达式,建立了底板关键层的尖角(CUSP)型突变模型.根据这一模型分析了承压水底板关键层失稳的力学机制,得到的结论符合实际情况,为研究煤矿底板突水机制引入了一种新的理论分析方法. 展开更多
关键词 突变理论 尖角型模型 底板突水 关键层
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煤层底板突水的突变理论预测方法及其应用 被引量:27
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作者 王凯 位爱竹 +1 位作者 陈彦飞 俞启香 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2004年第1期11-14,共4页
基于煤层底板突水的尖点突变特征 ,应用突变理论的方法 ,针对煤层底板突水预测指标监测信号 ,分析了单变量序列尖点突变模型及其稳定判据 ,提出了煤层底板突水的突变理论预测方法。实例表明 ,预测结果与现场工程实际情况相一致 。
关键词 煤层 底板突水 尖点突变模型 突变理论 安全生产
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断层破裂带附近采场采动效应的流固耦合分析 被引量:29
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作者 卢兴利 刘泉声 +1 位作者 吴昌勇 赵军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期165-168,共4页
矿井底板突水是一个复杂的多物理场耦合问题,结合含断层破裂带条件下采场开采的工程背景,通过离散元流固耦合分析,研究了采场工作面推进过程中断层带的变形与受力情况以及底板支承压力、渗流矢量和渗流速度的动态发展规律和分布特征。... 矿井底板突水是一个复杂的多物理场耦合问题,结合含断层破裂带条件下采场开采的工程背景,通过离散元流固耦合分析,研究了采场工作面推进过程中断层带的变形与受力情况以及底板支承压力、渗流矢量和渗流速度的动态发展规律和分布特征。相关模拟结果表明,采场中煤层的开采与断层破裂带之间是相互影响的,以支承压力为代表的采动应力是底板破坏形成导水裂隙带及断层"活化"突水的一个主要诱因,而断层的存在也使得工作面与断层带范围内的围岩应力更加集中,增大了底板破坏突水的危险性。采动过程中,底板破坏所形成的导水裂隙带主要集中在工作面前方及下方围岩中,这些区域渗流速度较大,是形成突水的主要通道。 展开更多
关键词 底板突水 断层 流固耦合 采动应力 导水裂隙带
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