双柳煤矿浅部陷落柱突水风险及数值模拟研究

本文针对双柳煤矿在采动过程中陷落柱活化导致的奥灰水突水事故问题，进行了深入的研究。作者通过对陷落柱的几何参数、发育特征、出现前兆以及分布特征等多个角度进行理论分析和现场观测。研究发现，双柳煤矿的陷落柱主要集中在浅部，常常伴随着小断层，其周围煤岩层的产状会发生明显变化，这些特征使得它们倾向于出现在奥灰岩溶洞发育活跃的区域。 以双柳煤矿220工作面的X15陷落柱为例，研究团队利用FLAC3D软件进行数值模拟，模拟了上组煤开采过程中陷落柱在采矿活动影响下的突水风险。结果显示，随着工作面的推进，陷落柱周围的塑性破坏场、渗流场和应力场会逐渐演变。具体来说，当工作面推进到距陷落柱30米时，塑性破坏场开始与渗流场接触，而在距离10米处，破坏区域触及到了渗流区域中的高压区域，这表明此时的突水风险显著升高。 关键词“陷落柱”、“发育特征”、“数值模拟”和“突水危险”是论文的核心，它们分别代表了研究的对象、特征分析方法以及所关注的重要风险因素。该研究成果对于理解和预测陷落柱对矿井安全的影响，制定有效的防突水措施具有重要意义，有助于提升煤矿安全生产管理水平。此外，该研究也为其他面临类似地质条件的煤炭开采企业提供了一定的参考价值，促进了采矿工程领域的科技进步。