本文關(guān)鍵詞：采動(dòng)誘發(fā)隱伏陷落柱突水機(jī)制與滲流耦合模型研究

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【摘要】：以桃園煤礦1035工作面突水事故為研究對(duì)象,分析了采動(dòng)煤巖體破壞誘發(fā)隱伏陷落柱的突水原因與機(jī)制。并針對(duì)突水地點(diǎn)的地質(zhì)條件,基于Darcy、Brinkman、Navier-Stokes(NS)方程,建立了簡(jiǎn)化的三維隱伏陷落柱突水非線(xiàn)性滲流耦合模型,采用多物理場(chǎng)耦合軟件COMSOL Multiphysics(CM),對(duì)地下水由含水層經(jīng)過(guò)陷落柱進(jìn)入巷道的突水全過(guò)程進(jìn)行了模擬研究。結(jié)果表明:隱伏陷落柱和導(dǎo)水破碎帶是誘發(fā)突水的關(guān)鍵部位,發(fā)生突水應(yīng)滿(mǎn)足兩個(gè)條件,一是含水層通過(guò)陷落柱或?qū)扑閹c采掘空間相連通;二是含水層有充足的補(bǔ)給水量,并保持恒定的水壓;在突水過(guò)程中流速呈現(xiàn)階躍式增加,線(xiàn)性Darcy滲流不能完全描述突水全過(guò)程,建立的三維隱伏陷落柱突水非線(xiàn)性滲流耦合模型較好地描述了該過(guò)程,證明了模型的合理性;對(duì)突水原因與機(jī)制的分析與突水調(diào)查結(jié)果相一致,驗(yàn)證了突水機(jī)制分析的正確性。
【作者單位】： 陽(yáng)泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司技術(shù)中心;
【關(guān)鍵詞】： 采動(dòng) 隱伏陷落柱 滲流耦合模型 突水 Brinkman方程
【分類(lèi)號(hào)】：TD745
【正文快照】： 隨著煤礦開(kāi)采強(qiáng)度和深度的增加,淺部煤炭資源逐漸減少,很多煤礦已進(jìn)入深部開(kāi)采,深部開(kāi)采面臨水壓大、地質(zhì)和采場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜的難題,導(dǎo)致水害問(wèn)題日益嚴(yán)重[1-3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)[4],60%礦井事故與地下水作用有關(guān)。近年來(lái)煤礦突水事故頻繁發(fā)生,特別是2000年以來(lái),煤礦突水事故呈上升趨勢(shì)。巖

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本文編號(hào)：1105516