煤矿底板突水研究：流固耦合与FLAC3D模拟

"煤矿底板软硬相间岩层突水的流固耦合分析" 这篇研究论文主要探讨了煤矿开采过程中底板软硬相间岩层的裂隙发育规律及其对承压水隔水能力的影响，同时深入分析了底板突水通道的变化。在软硬相间的岩层结构中，由于岩层硬度的不同，开采活动会诱导产生层间裂隙和切层裂隙，这些裂隙在一定程度上影响了底板的稳定性，并可能成为承压水渗透的通道。 作者胡峰华和鞠远江利用先进的FLAC3D数值模拟软件，其内置的流固耦合模块能够精确模拟地质环境中的流体（如地下水）与固体（如岩层）相互作用的过程。通过模拟，他们研究了底板塑性区的变化，即开采导致的底板变形区域，以及底板压力随时间的动态变化。此外，他们还关注了动态开采中水流矢量的分布情况，这有助于理解水如何在底板中流动并可能导致突水。 研究表明，随着开采工作面的推进，承压水逐渐向采空区渗透，特别是在前方煤壁处，压力积累可能导致突发性水涌出，即底板突水。这一发现对于预测和防止煤矿底板突水事故具有重要的理论指导意义，可以为矿山安全开采提供科学依据，以制定更有效的防灾措施。 关键词涉及的“软硬相间岩层”强调了岩层结构的复杂性，“层间裂隙”和“切层裂隙”是开采诱发的关键结构特征，而“流固耦合”和“FLAC3D”则反映了研究方法的先进性和精确性。该研究通过中图分类号TD745归类于矿井水文学领域，文献标志码A表明这是一篇原创性的学术文章，文章编号1003－496X(2011)06－0015－04则为文章的唯一标识，便于后续引用和检索。