FLAC3D模拟揭示煤层底板承压水导升规律与突水防控策略

该文章深入探讨了矿井工程中的一个重要问题——如何构筑安全隔水层以防止断层活化引发的突水现象。"断层活化突水"是一种特殊的地质灾害，它涉及到断层活动与地下水的相互作用，对地下水资源的稳定性和矿井安全构成威胁。文章首先提出了这一独特的水文概念，并通过FLAC3D流固耦合模拟技术，对煤层底板承压水的导升规律进行了详尽研究。 研究发现，煤层底板承压水的压力以及隔水层的渗透性对导升高度有显著影响。当底板承压水压力增大时，无论是原始导升还是开采后再次导升的高度都会增加。同样，渗透系数增大会导致更大的再导升高度。这些观察结果表明，对底板隔水层的有效改造和管理对于控制水压上升至关重要。 文章还强调了工作面底板下方的承压水再导升高度通常高于工作面外围，这是由于煤层底板应力减少和隔水层渗透性的变化共同作用的结果。此外，水压导升过程中，初始水头压力的不同会导致衰减速率的变化，压力越大，衰减速率越快。 通过对实际案例的分析，如新桥矿的底板注浆改造，作者展示了构建安全隔水层的具体措施和技术路径，这为其他矿井在类似地质条件下预防断层活化突水提供了宝贵的实践参考。整篇文章通过严谨的理论分析和实证研究，丰富了矿井突水理论，为矿井防治水工程提供了科学依据和施工指南。 最后，作者边凯博士指出，这项研究是其在矿井水灾害防治领域攻读博士学位的一部分，显示了他在这个领域的专业素养。论文的发表也为相关领域的研究者和工程师提供了有价值的参考资料，对提升矿井安全具有重要的实践价值。