【摘要】：為研究淺埋煤層開采下突水潰砂的覆松散層滲透破壞、水砂耦合流動及突涌規(guī)律,指導預防突水潰砂災害的發(fā)生提供依據,采用二維顆粒流軟件PFC2D分別對上覆松散層滲透變形破壞、水砂混合流運移過程進行數值模擬研究,建立了淺埋煤層開采突水潰砂的數值模擬模型。結果表明:上覆松散含水層的初始水壓力與裂隙通道的寬度對松散層的滲透變形破壞過程有較大影響。當含水層初始水壓力增加時,裂隙處流體的流速、顆粒間的接觸應力均明顯增加,且呈現出非線性增長趨勢;水砂混合流的突出時間以及突出速度與裂隙通道的傾角、粗糙度相關。同時根據水砂混合流的Y方向突出速度大小的波動變化規(guī)律,預測了2種可能存在的水砂突出類型;含水層的初始水壓力影響突水潰砂的發(fā)生及運移過程,由此提出了通過疏放松散層水來預防突水潰砂災害發(fā)生的方法。
[Abstract]:In order to study the seepage failure, coupled flow and surge of water and sand under shallow coal seam mining, and to guide the prevention of water bursting and sand bursting, the paper provides a basis for preventing the occurrence of water bursting and sand bursting. A numerical simulation model of water burst sand burst in shallow coal seam mining is established by using two-dimensional particle flow software PFC2D to simulate the seepage deformation failure and mixed flow migration process of overlying loose beds. The results show that the initial water pressure of the overlying loose aquifer and the width of the fissure channel have great influence on the seepage deformation and failure process of the loose layer. When the initial water pressure of the aquifer increases, the velocity of fluid and the contact stress between particles increase obviously, and show a nonlinear increasing trend, the outburst time of the mixed flow of water and sand, and the angle between the outburst velocity and the fissure channel, Roughness correlation. At the same time, two possible types of water-sand outburst are predicted according to the fluctuation law of Y direction outburst velocity of water-sand mixed flow, and the initial water pressure of aquifer affects the occurrence and migration of water-bursting sand. Therefore, the method of preventing water inrush and sand bursting by thinning loose layer water is put forward.
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學力學與建筑工程學院;中鐵第五勘察設計院集團有限公司;
【基金】：國家自然科學基金(51134018) 國家重點基礎研究發(fā)展計劃(2011CB201201) 中央高�；究蒲袠I(yè)務經費(2010YL07)
【分類號】：TD745;TD823

【參考文獻】

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本文編號：2245112