煤矿底板采动突水特征及数值模拟研究

"煤矿底板采动突出水体运移特征的数值分析" 本文主要探讨了煤矿底板在采动过程中突出水体的运移特征及其数值分析方法。研究由杨登峰、陈忠辉、李博、刘鑫和高钦等人在中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院进行。他们关注的问题是煤矿底板在开采时，由于采空区底板的破坏导致的突水现象，尤其是在不同阶段突水量的变化差异。 研究中，研究人员基于损伤岩体的流固耦合作用来理解底板破坏的机制。利用RFPA2D-flow数值模拟软件，他们模拟了采动应力和承压水压力共同作用下底板的损伤、破坏直至突水的全过程。这个软件能够有效地模拟岩石的力学行为和流体流动，对于分析复杂地质条件下的水力特性非常有用。 通过模拟，作者分析了工作面推进过程中底板的破坏模式、应力分布和渗流场的变化。这一过程揭示了突出水体的运动规律，他们将底板突水区域划分为四个阶段：突水减量减速区、突水量陡增区、突水量平稳增加区和突水流量缓降区。这些区域的划分有助于识别出最危险的突水区域，以便进行针对性的防治措施。 这项研究的结果对于实际工程中的防排水实践具有重要指导价值。它不仅提供了理论依据，还为煤矿安全开采提供了有效的预测工具，有助于预防和减少因底板突水引发的安全事故。通过深入理解底板破坏与水体运移的关联，可以优化采矿设计，确保开采活动的安全性和可持续性。同时，这也为其他类似地质条件下的矿井防排水问题提供了参考。 该研究结合了地质力学、流体力学和数值模拟技术，对煤矿底板采动突水问题进行了深入研究，旨在提升煤矿安全生产水平，减少因水害造成的损失。其成果对于推动我国煤炭行业的科技进步和安全管理具有积极意义。