富松散含水层下复合隔水层稳定性与渗流规律研究

"富松散含水层下复合隔水层稳定性分析及渗流规律" 本文主要探讨了在富松散含水层下进行安全采煤过程中复合隔水层的稳定性和渗流规律。作者赵永树和张东升等人利用材料力学和采动渗流理论，通过理论计算和数值模拟的方法，深入研究了复合隔水层在开采过程中的结构稳定性和渗流特性。 在结构稳定性方面，研究表明，当工作面推进约45米时，复合隔水层会出现破断，这表明其稳定性受到严重挑战。此时，顶板的渗流失稳系数达到0.948，非常接近于1，意味着顶板存在突发性涌水的风险。这要求矿山在实际操作中必须采取有效措施，以防止因隔水层破坏导致的水害事故。 在渗流规律的研究中，作者发现采空区后方和工作面前方的煤壁处，渗流速度急剧增加，暗示了这些区域的渗流活动异常活跃。导水裂隙主要集中在这些区域的煤岩层中部的拉伸断裂带上，而且这些裂隙的闭合状态会随着覆岩运动状态的变化而变化。这种动态特性对于预测和控制地下水的运动方向及速度至关重要，因为它们直接影响着矿井的水文地质环境和开采安全。 此外，数值模拟作为一种强大的工具，在分析复杂地质条件下的渗流问题上发挥了关键作用。通过模拟，可以更直观地理解开采活动如何影响隔水层的稳定性和地下水的流动模式，从而为制定防排水策略提供科学依据。 关键词涉及的领域包括松散含水层、复合隔水层、导水裂隙、采动渗流和数值模拟，这些都属于煤炭开采中的核心问题。文章的分类号TD745表明这是煤炭开采技术领域的研究，文献标志码A则表示该研究具有原创性和较高的学术价值。文章编号则标识了该研究在相应期刊上的发表位置，方便后续引用和追踪。 这篇研究论文揭示了在富松散含水层下开采时，复合隔水层的结构稳定性与渗流规律的复杂性，并提出了关键的监测和防治措施，对于确保煤矿安全开采和水资源管理具有重要的指导意义。