本文關鍵詞：承壓水滲流條件下預防陷落柱突水力學模型及應用

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【摘要】：針對陷落柱突水對礦井安全生產(chǎn)的威脅,運用理論分析、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特征,充分考慮承壓水對陷落柱圍巖影響作用,建立了預防陷落柱突水災害物理模型.結果表明:按照水流的形態(tài),可將陷落柱圍巖分為無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,基于比奧理論、高等滲流力學和彈塑性力學等基礎理論,分析了預防陷落柱突水災害模型的力學機制;推導出柱體周邊滲透區(qū)和彈性區(qū)的應力分布函數(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)場地質條件,計算得到該礦2~#陷落柱的保護煤柱留設尺寸和圍巖應力分布曲線,運用數(shù)值軟件對陷落柱周邊流固耦合場進行分析,結果與理論分析一致.
【作者單位】： 華北科技學院安全工程學院;中國礦業(yè)大學(北京)資源與安全工程學院;
【關鍵詞】： 滲流 陷落柱 突水 力學模型
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973)項目(2013CB227903) 國家自然科學基金項目(51504095) 中央高�；究蒲袠I(yè)務費資助項目(3142015082;3142014066)
【分類號】：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2　053m3/min,歷時20h55min便淹沒了本礦井,3個臨近礦井也被淹.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)場實施的關

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本文編號：1037329