采动影响下黏土隔水层失效过程的数值模拟研究

为研究黏土隔水层在采动影响下阻隔水性的变化规律,利用有限元分析软件Midas/GTS建立了近松散含水层开采工作面的流固耦合数值计算模型,分析了在多场耦合效应下,黏土隔水层中应力、位移、孔压等参数在其隔水性改变过程中的变化规律,进而探讨了黏土隔水层隔水性的变化规律及其所引起的顶板突水规律。结果表明:松散层能够阻止导水断裂带的向上发育,深厚黏土层具有明显的阻隔水作用;当地层达到一定的采动程度,黏土隔水层发生破坏,开采影响范围内的黏土隔水层中部容易且先发生破坏;隔水层在破坏前其底部会产生负孔隙压力,随着隔水性的失去负孔隙压力消散;黏土层的隔水性能并非因为其完整性的破坏而立即丧失,而是存在一个非单调的渐变过程。