水体下煤层开采的裂隙扩展与突水机制研究

"水体下煤层采动覆岩裂隙扩展判断方法及突水机理研究，王刚，蒋宇静，吴学震，袁康，高盟" 该研究主要探讨了水体下煤层开采过程中覆岩裂隙扩展与工作面突水问题，这是煤炭行业中一个关键的安全挑战。王刚、蒋宇静等研究人员指出，工作面的突水主要是由于顶板冒落和导水裂缝带的发展，这两个因素是导致工作面突发水源的主要原因。裂隙的形成与发展有两种基本类型：原生节理裂隙的张开或滑动，以及新裂隙在完整岩体中的扩展。这两种机制共同作用，使得裂隙最终连通，形成为水体提供通道的导水裂隙带。 在实际工程应用中，裂隙的扩展受荷载影响，特别是开采活动导致的卸荷，使裂隙的萌生和扩展呈现出一定的定向性。为了研究这一现象，研究团队建立了一个裂隙扩展的分析模型，并开发了一种判断方法。他们利用FISH语言将扩展模型集成到离散元软件UDEC中，通过数值模拟来再现水体下煤层开采的过程，以此来观察和分析覆岩层内裂隙带的形成和演化特征。 此外，结合现场观测数据，他们研究了确定水下采煤工作面导水裂隙带高度的方法，进一步深入理解工作面突涌水的机理。关键词包括水体下采煤、裂隙扩展、导水裂隙带和工作面突水，这表明研究的核心是针对这些关键问题进行的深入理论和实践探索。 这项研究对于提升水体下煤层的安全开采技术，防止矿井水灾具有重要意义。通过科学的裂隙扩展判断模型和突水机理分析，可以为煤矿安全生产提供理论依据和技术支持，有助于制定有效的防治措施，减少因开采活动引发的水害事故，保障矿工的生命安全和煤炭产业的可持续发展。