【摘要】：華北地區(qū)深部開采礦井,高地應(yīng)力作用下煤層采動誘發(fā)斷層活化引起的承壓水突涌是礦井水害的主要形式之一,借助相似材料模擬試驗臺,通過自主設(shè)計的試驗裝置和試驗方法,以五溝煤礦F13斷層為工程背景,研究承壓水上煤層開采的覆巖運動破壞形態(tài)、底板裂隙發(fā)育擴展特征、斷層帶應(yīng)力和結(jié)構(gòu)演化規(guī)律,再現(xiàn)斷層活化導(dǎo)水全過程。以工作面距斷層帶的距離為時間參照,采動誘發(fā)斷層活化導(dǎo)水存在4個明顯階段:斷層帶應(yīng)力超限屈服、斷層帶拉裂延展、兩盤錯動滑移、承壓水導(dǎo)升。以承壓水沿斷層帶的導(dǎo)升高度為基準(zhǔn),尋找承壓水導(dǎo)升高度的相關(guān)性因素:工作面距斷層帶的距離與導(dǎo)升高度近似呈負(fù)線性關(guān)系;水壓力、斷層帶寬度與導(dǎo)升高度具有正相關(guān)性,試驗過程中水壓力與導(dǎo)升高度的相關(guān)性呈現(xiàn)強-弱-強的變化趨勢;根據(jù)試驗結(jié)果和規(guī)律設(shè)計斷層防水煤柱寬度為40 m,現(xiàn)場觀察未出現(xiàn)明顯突漏水現(xiàn)象、效果良好。研究成果對于揭示斷層活化突水機制、指導(dǎo)礦井防治水具有一定的意義。
[Abstract]:In the deep mining mine in North China, one of the main forms of mine water damage is the burst of confined water caused by mining induced fault activation in coal seam under the action of high ground stress. With the F13 fault of Wugou coal mine as the engineering background, the failure pattern of overburden rock movement, the development and extension characteristics of floor fissure, the stress and structure evolution law of fault zone are studied through self-designed test device and test method. The whole process of fault activation and water conduction is reproduced. Taking the distance from the working face to the fault zone as a time reference, there are four obvious stages in the mining induced fault activated water conduction: the stress of the fault zone exceeds the limit of yield, the fault zone cracks and extends, the two plates slip, and the confined water conductance rises. Based on the elevation of the confined water along the fault zone, the correlation factors of the height of the confined water along the fault zone are found: the distance from the working face to the fault zone is approximately negative linear with the height of the conductance, the water pressure, the water pressure, There is a positive correlation between the width of fault zone and the height of conductance, and the correlation between water pressure and height of conductance is strong, weak and strong. According to the test results and rules, the width of fault waterproof coal pillar is designed to be 40 m, no obvious water burst and leakage is observed on the spot, and the effect is good. The research results have certain significance for revealing the mechanism of fault activation water inrush and guiding mine water control.
【作者單位】： 山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院;山東科技大學(xué)礦山災(zāi)害預(yù)防控制省部共建國家重點實驗室培育基地;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(No.41472281,No.51379119,No.51509149) 山東科技大學(xué)研究生創(chuàng)新基金資助項目(No.SDKDYC170309)~~
【分類號】：TD745

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本文編號：2124272