煤层底板隐伏断层采动影响下的水力特性和破坏深度数值分析

"含隐伏断层煤层底板采动水力特征和破坏深度数值模拟" 在煤炭开采过程中，底板的稳定性至关重要，尤其是当底板存在隐伏断层时，这种复杂地质条件会显著影响煤层开采的安全性。本文针对这一问题进行了深入研究，探讨了含隐伏断层煤层底板在采动过程中的水力特征及其破坏深度，旨在为防止底板突水提供理论依据。 隐伏断层的存在会减小煤层底板的有效隔水层厚度，使得底板对承压水的抵抗力下降。在采动过程中，断层附近的裂隙会因开采应力变化而扩展，可能导致原本隔离的水文结构被破坏。郭惟嘉、白丽扬等人采用COMSOL Multiphysics软件进行了数值模拟，模拟分析了不同水压力和开采推进长度对底板的影响。 研究发现，随着工作面逐渐靠近隐伏断层，底板的完整性受到严重威胁，底板应力值降低，底板的裂隙网络变得更加复杂。在高承压水作用下，底板底鼓现象加剧，矿井涌水量可能显著增加。尽管底板破坏范围未与断层带完全沟通，但矿井的水文环境已经恶化，增加了突水风险。 此外，数值模拟结果揭示了煤层底板破坏深度与承压水压力的关系。水压力越大，底板破坏深度越深，这进一步加剧了底板的不稳定性。因此，对含隐伏断层的煤层底板进行科学合理的开采设计，以及实施有效的防水措施，是保障煤矿安全生产的关键。 这篇论文首次深入探讨了含隐伏断层煤层底板的采动水力特性，通过数值模拟方法揭示了底板破坏过程和导水通道的形成机制。这些研究成果为制定针对性的防突水策略提供了理论支持，对提高矿井安全开采水平具有重要意义。