本文選題：承壓水　切入點(diǎn)：底板突水　出處：《工程科學(xué)與技術(shù)》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū)是中國(guó)最重要的煤炭生產(chǎn)基地,區(qū)內(nèi)眾多煤礦皆受煤系底部奧陶系灰?guī)r承壓水威脅。針對(duì)當(dāng)前煤礦巷道底板承壓水突水評(píng)價(jià)方法存在的局限和不足,探索研究巷道底板承壓水突水評(píng)價(jià)方法。現(xiàn)行評(píng)價(jià)方法巖梁法的理論計(jì)算前提主要包括:底板隔水層簡(jiǎn)化為兩端固支梁;在巖梁彎矩最大處,底板隔水巖層承受的拉應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度,巖層拉裂破壞;忽略孔隙水壓力對(duì)巖石破壞的影響,計(jì)算隔水層厚度時(shí)抗拉強(qiáng)度取底板隔水層的平均值。事故數(shù)據(jù)及研究分析表明巖梁法計(jì)算假設(shè)存在不合理之處,與實(shí)際工況有較大偏差�；趯�(duì)常見(jiàn)矩形巷道圍巖應(yīng)力分布特征的分析,結(jié)合巷道實(shí)際工況,摒棄底板隔水巖層彎拉破壞模式,提出隔水巖層剪切破壞模式,建立巷道底板承壓水突水破壞巖柱模型;基于所建立的巖柱模型,利用極限平衡理論,綜合考慮孔隙水壓力對(duì)巖石破壞的影響,推導(dǎo)底板隔水層承受最大水壓的計(jì)算評(píng)價(jià)方法。結(jié)果表明:最大水壓與隔水層厚度、隔水層平均容重、抗剪強(qiáng)度參數(shù)、孔隙水壓力系數(shù)和巷道寬度直接相關(guān),最大水壓與隔水層厚度呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系。文中所提評(píng)價(jià)方法的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)吻合,證明該方法合理有效。所提方法也能為地下工程其他專業(yè)領(lǐng)域類似的承壓水突水問(wèn)題研究提供借鑒。
[Abstract]:Carboniferous Permian coal accumulation area in North China is the most important coal production base in China. Many coal mines in the area are threatened by confined water of Ordovician limestone at the bottom of coal measures. This paper explores and studies the evaluation method of water inrush from roadway floor pressure. The theoretical calculation premise of the present evaluation method is mainly as follows: the bottom water isolation layer is simplified to two ends fixed beam, where the bending moment of rock beam is maximum, The tensile stress of the bottom water-insulating rock is higher than the tensile strength, and the rock layer is cracked and destroyed, and the influence of pore water pressure on the rock failure is ignored. When calculating the thickness of the water-proof layer, the tensile strength is taken as the average value of the water-proof layer of the bottom plate. The accident data and the research and analysis show that the calculation hypothesis of the rock-beam method is unreasonable. Based on the analysis of the stress distribution characteristics of surrounding rock in common rectangular roadways, combined with the actual working conditions of roadway, the bending and tensile failure mode of floor water-isolating rock layer is abandoned, and the shear failure mode of water-proof rock stratum is put forward. Based on the rock column model and limit equilibrium theory, the influence of pore water pressure on rock failure is considered. The results show that the maximum water pressure is directly related to the thickness, the average bulk density, the shear strength parameter, the pore water pressure coefficient and the roadway width of the water barrier layer, and the maximum water pressure is directly related to the thickness of the water barrier layer, the average bulk density of the water barrier layer, the shear strength parameter, the pore water pressure coefficient and the tunnel width. The relationship between the maximum water pressure and the thickness of the water barrier is exponential. The calculated results of the evaluation method proposed in this paper are in good agreement with the measured results. It is proved that this method is reasonable and effective. The proposed method can also be used for reference in the study of water inrush under pressure in other fields of underground engineering.
【作者單位】： 四川大學(xué)水利水電學(xué)院;河南工程學(xué)院安全工程學(xué)院;寧夏水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51369001) 河南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目資助(172102310706) 河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目資助(16A44001)
【分類號(hào)】：TD745.2

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本文編號(hào)：1613320