深部煤层流固耦合下底板突水机理的深入研究

本文主要探讨的是"基于流固耦合的深部煤层采动底板突水机理研究"这一主题，针对淮北矿区下组煤底板作为研究对象，研究者构建了针对不同采深的底板突水模型。通过利用FISH语言对FLAC3D软件进行二次开发，研究人员对在流固耦合条件下的深部和浅部煤层采动过程中底板破坏特征进行了深入细致的对比分析。 研究发现，相较于浅部开采，深部煤层的开采具有显著不同的破坏特征。在深部高压应力和承压水的作用下，含水层顶部会产生原位张裂带，这是浅部开采所未见的现象。随着采动的影响，这些裂带会进一步发展为递进导升现象。这种现象在浅部开采时不会出现，是深部开采特有的地质动态过程。 当采动破坏带与深部的递进导升带相连时，就会引发底板突水事故。这个研究揭示了深部煤层底板突水的机理，即：首先，由于深部煤层的原位张裂隙形成，接着这些裂隙与承压含水层相沟通，形成原位导升带，最后，当采动破坏带与导升带连接，就可能导致突水事故的发生。这项研究成果对于理解和预防深部矿井的底板突水问题具有重要的实践指导意义，有助于提升煤矿开采的安全性和资源管理效率。同时，它也为矿产资源开发领域的安全策略制定提供了科学依据。