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《有无承压水作用下采场底板矿压显现特征数值模拟研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第21卷第4期(总第131期)煤矿开采Vol．21No．4(SeriesNo．131)2016年8月COALMININGTECHNOLOGYAugust2016有无承压水作用下采场底板矿压显现特征数值模拟研究蔡庆生,付宝杰(安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南232001)[摘要]采场底板稳定性影响因素很多,其中高承压水作用是底板隔水层裂隙发生、发育、扩展及造成底板失稳的关键因素之一。我国华北型矿区均受石炭二叠纪煤系底部的太灰、奥灰含水层影响,为此,对比分析有无承压水作用下采场底板矿压显现规律意义重大。通过水-岩耦合数值仿真
2、模拟,分析有无承压水作用下底板岩层受力、变形及破坏情况,结果表明:水-岩耦合作用下,底板隔水层明显卸载区范围增大,承载能力降低,端部破坏裂隙与承压含水层间水力联系趋势增强。研究结果可为承压水上开采底板失稳机理研究提供参考。[关键词]水-岩耦合;采场底板;矿压显现;稳定性[中图分类号]TD823．83[文献标识码]A[文章编号]1006-6225(2016)04-0115-04NumericalSimulationStudyingofStopeFloorPressureBehaviorunderConfinedAquifero
3、rNotCAIQing-sheng,FUBao-jie(EnergyandSafetySchool,AnhuiUniversityofScience&Technology,Huainan232001,China)Abstract:Thestabilityofstopefloorisinfluencedbymanyfactors,andhighconfinedaquiferistheonekeyelementsthatinducedfracturesdevelopmentinfloorwater-resistinglayera
4、ndfloorbroken．AllminedistrictofNorthChinainhomeareinfluencedbyTaiyuanlimestoneaquiferandOrdovicianlimestoneaquifer,whichlocatedinbottomofCarbono-Permiancoalseries．Sothestopefloorpressurebehaviorunderconfinedaquiferornotisimportant．Accordingwater-solidcouplingnumeri
5、calsimulation,thestressstateinfloor,de-formationandbrokenunderconfinedaquiferornotwasanalyzed,theresultsshowedthattheunloadingzonescopeoffloorwater-resis-tinglayerincreasedunderwater-solidcouplingaction,butloadingcapacitydecreased,connectiontrendincreasedbetweenend
6、regionbrokenfracturesandconfinedaquifer．Theresultsreferenceforinstabilityprinciplestudyingofmininguppertheconfinedaquifer．Keywords:water-solidcoupling;stopefloor;pressurebehavior;stability原岩应力状态下煤层及围岩处于应力平衡状内,形成的人为干扰下的水渗流场反过来又作用于态,煤层或岩层的开挖,引起应力的重新分布,并岩体之上,最终岩体的稳定性受
7、到影响。无论哪一使之产生变形与破坏。大量理论及实践研究表明:个是主要因素,都会导致岩体介质渗透特性和应力顺着工作面推进方向,煤层底板因受力而产生变状态相互影响。形,根据受力变形特征可以将其划分为5个区,即为得出有无承压水作用采场底板受力变形特原岩应力区、压缩区、过渡区、膨胀卸压区以及重征,本文采用FLAC3D流固耦合计算模型,对比分新压实区。底板岩层的每个地方都要经受3个过析底板受力、变形及破坏规律,为承压水上开采底程,即“压缩—应力解除—再压缩”的过程。由板失稳机理研究提供参考。于这些应力的作用导致了底板岩层裂隙率发生了变
8、[7-8]化,在底板岩层中产生了层向裂隙、剪切裂隙、竖1流固耦合力学模型向张裂隙3种,部分底板岩层由于这些裂隙而丧失3DFLAC模拟软件适合模拟非线性、大变形问了承载能力,破坏了底板岩层结构。岩体在渗流场题更有效,用此软件模拟岩体的流固耦合机理时,中,一方面岩体上方受到载荷作用的原因,导致
