断层倾角影响下的矿井突水模拟研究

"断层倾角对断层活化与底板突水影响的数值模拟研究" 本文主要探讨了断层倾角对矿井底板突水事故的影响以及其与断层活化之间的关系，通过使用有限差分数值模拟软件FLAC3D进行深入研究。在矿井开采过程中，断层的存在会显著影响地应力分布和塑性区的形成，从而可能导致突发性水灾。贾晓亮的研究发现，断层倾角是决定这些现象的关键因素之一。 首先，断层倾角越大，断层面上的剪切应力和法向应力也会随之增大。这种增大的应力可能会导致断层的活动性增强，即所谓的“断层活化”。活化的断层更可能因为应力集中而产生新的裂缝或扩展原有裂缝，为地下水的流动提供通道，从而增加底板突水的风险。 其次，研究指出，当采矿活动靠近断层时，深部断层相对于浅部断层具有更大的活化范围。这意味着在较深的开采区域，由于断层承受更大的压力，其活化可能性更高，这可能导致底板突水事故的发生概率增加。 此外，对于小倾角的正断层，它们更容易形成贯穿工作面底板与含水层的裂隙。这是因为小倾角使得断层面更接近水平，使得剪切应力更容易导致底板的破裂。这种情况对矿井的安全构成重大威胁，因为一旦底板与含水层间的隔离被破坏，大量的地下水可能迅速涌入井下，引发严重事故。 使用FLAC3D软件进行模拟分析，可以清晰地展现断层附近地应力场的变化和塑性区的发展情况，这对于矿井设计者和安全管理人员来说具有重要的实践意义。通过模拟，他们可以更准确地预测断层活化的可能性，合理设定防水煤柱的宽度，以防止或减轻底板突水的危害。因此，这项研究的结果为预防矿井突水事故提供了科学依据，有助于提升煤矿安全生产水平。 贾晓亮的研究揭示了断层倾角在矿井安全中的关键作用，强调了理解并考虑断层地质特征对于有效管理矿井风险的重要性。通过数值模拟方法，我们可以更精确地评估和应对潜在的地质灾害，从而保障矿井作业的安全。