本文關(guān)鍵詞：承壓水滲流條件下預(yù)防陷落柱突水力學(xué)模型及應(yīng)用

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【摘要】：針對(duì)陷落柱突水對(duì)礦井安全生產(chǎn)的威脅,運(yùn)用理論分析、相似模擬和數(shù)值模擬綜合手段研究分析陷落柱的水文地質(zhì)特征,充分考慮承壓水對(duì)陷落柱圍巖影響作用,建立了預(yù)防陷落柱突水災(zāi)害物理模型.結(jié)果表明:按照水流的形態(tài),可將陷落柱圍巖分為無(wú)水力梯度的塑性充水區(qū)和存在水力梯度的周邊滲透區(qū),且將周邊滲透區(qū)作為陷落柱的重要表征參數(shù).同時(shí),基于比奧理論、高等滲流力學(xué)和彈塑性力學(xué)等基礎(chǔ)理論,分析了預(yù)防陷落柱突水災(zāi)害模型的力學(xué)機(jī)制;推導(dǎo)出柱體周邊滲透區(qū)和彈性區(qū)的應(yīng)力分布函數(shù),得到了求解陷落柱周邊滲透區(qū)距離公式.根據(jù)范各莊礦現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件,計(jì)算得到該礦2~#陷落柱的保護(hù)煤柱留設(shè)尺寸和圍巖應(yīng)力分布曲線,運(yùn)用數(shù)值軟件對(duì)陷落柱周邊流固耦合場(chǎng)進(jìn)行分析,結(jié)果與理論分析一致.
【作者單位】： 華北科技學(xué)院安全工程學(xué)院;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 滲流 陷落柱 突水 力學(xué)模型
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2013CB227903) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51504095) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(3142015082;3142014066)
【分類號(hào)】：TD745
【正文快照】： 世界采礦史上罕見的特大型突水發(fā)生在開灤范各莊礦,為陷落柱突水,最大涌水量達(dá)2　053m3/min,歷時(shí)20h55min便淹沒了本礦井,3個(gè)臨近礦井也被淹.該礦陷落柱分布比較密集.目前該礦煤層開采受到陷落柱的嚴(yán)重威脅,如何防止陷落柱突水是確保工作面安全生產(chǎn)的重要難題,而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的關(guān)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1037329