本文關鍵詞：采動誘發(fā)隱伏陷落柱突水機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象,分析了采動煤巖體破壞誘發(fā)隱伏陷落柱的突水原因與機制。并針對突水地點的地質條件,基于Darcy、Brinkman、Navier-Stokes(NS)方程,建立了簡化的三維隱伏陷落柱突水非線性滲流耦合模型,采用多物理場耦合軟件COMSOL Multiphysics(CM),對地下水由含水層經過陷落柱進入巷道的突水全過程進行了模擬研究。結果表明:隱伏陷落柱和導水破碎帶是誘發(fā)突水的關鍵部位,發(fā)生突水應滿足兩個條件,一是含水層通過陷落柱或導水破碎帶與采掘空間相連通;二是含水層有充足的補給水量,并保持恒定的水壓;在突水過程中流速呈現階躍式增加,線性Darcy滲流不能完全描述突水全過程,建立的三維隱伏陷落柱突水非線性滲流耦合模型較好地描述了該過程,證明了模型的合理性;對突水原因與機制的分析與突水調查結果相一致,驗證了突水機制分析的正確性。
【作者單位】： 陽泉煤業(yè)(集團)有限責任公司技術中心;
【關鍵詞】： 采動 隱伏陷落柱 滲流耦合模型 突水 Brinkman方程
【分類號】：TD745
【正文快照】： 隨著煤礦開采強度和深度的增加,淺部煤炭資源逐漸減少,很多煤礦已進入深部開采,深部開采面臨水壓大、地質和采場環(huán)境復雜的難題,導致水害問題日益嚴重[1-3]。據統(tǒng)計[4],60%礦井事故與地下水作用有關。近年來煤礦突水事故頻繁發(fā)生,特別是2000年以來,煤礦突水事故呈上升趨勢。巖

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本文編號：1105516