采动影响下岩溶陷落柱突水模拟分析

"采动下底板岩溶陷落柱突水数值模拟研究" 本文主要探讨了采动对底板岩溶陷落柱突水影响的研究，通过对理论分析和数值模拟的结合，深入理解这一煤矿安全生产中的重要问题。作者运用FLAC3D软件，基于葛亭煤矿的具体地质条件，分析了在不同采高和推进距离下，煤层及岩溶陷落柱周围应力场、位移场、渗流场和塑性破坏区的变化情况。 引言部分指出，我国煤矿的地质条件复杂，导致煤炭开采过程中的突水事故频发，对安全生产构成严重威胁。据统计，大量煤炭储量受到底板岩溶水的威胁，且矿井突水事故造成了重大的人员伤亡和经济损失。特别强调了在特殊地质构造如断层或陷落柱附近的突水风险较高。 在岩溶陷落柱突水事故的统计分析中，文章列举了华北煤田中岩溶陷落柱的广泛分布，尤其是在山西、河北等地的高密度现象。尽管大多数陷落柱不导水，但在强行通过时仍然可能发生突水事故，且这些事故通常具有隐蔽性、水量大、突发性强、损失严重等特点。 接下来，文章重点介绍了岩溶陷落柱的数值模拟方法。通过建立计算模型，研究了工作面采高和推进距离对煤层底板及岩溶陷落柱的影响。结果表明，随着采高增加，煤层底板和陷落柱上部的塑性破坏加重；当工作面接近或到达陷落柱上方时，底板的塑性破坏与陷落柱上部的破坏达到最大并连通，增加了突水的可能性。 该研究通过数值模拟揭示了采动对底板岩溶陷落柱稳定性的影响，为防止煤矿突水事故提供了科学依据，对于提高煤炭行业的安全生产水平具有重要意义。未来的工作可能需要进一步研究如何有效预测和预防这类突水事故，以及开发更安全的开采技术。