三维固流耦合模拟实验：采场变形与突水研究

"采场变形破坏的三维固流耦合模拟实验研究 (2007年)，作者：胡耀青，赵阳升，杨桥，发表于《辽宁工程技术大学学报》，2007年8月，文章编号：∞8-0562(2007)04.0520-04，关键词：固流耦合，模拟研究，突水，监测预报，中图分类号：0359;TD313，文献标识码：A" 这篇论文主要探讨了在煤炭开采过程中如何应对和研究采场变形破坏的问题，特别是针对承压水上采煤的复杂情况。研究者们设计并使用了一个大型的三维固流耦合模拟试验台，其尺寸为3米×2米×2米，配合相应的辅助设备，以模拟实际矿井中的开采环境。这个试验台能够模拟矿井内的固态（如岩石）和液态（如水）相互作用的情况，从而更准确地理解开采过程中的力学行为。 在实验中，研究人员对太原市东山煤矿的承压水上采煤进行了模拟，收集了大量的数据，包括照片、视频记录以及微型监测仪的数据，这些数据揭示了开采过程中采场顶底板的变形和破坏过程。通过对这些数据的分析，他们揭示了应力分布和水位变化的规律，这对于理解和预测矿井突水事件至关重要。此外，他们还研究了断层对矿井突水的影响，这对于防止和应对这种危险的地质灾害有着重要的指导意义。 矿井突水是煤炭开采中的一大安全隐患，通过这样的三维固流耦合模拟实验，可以为实时监测和预报矿井突水提供坚实的理论基础。同时，实验结果也为控制采场内水和瓦斯的流动与扩散提供了理论依据和实践方法，这对于确保煤矿安全、提高开采效率和环境保护具有深远的实践价值。 这篇论文的研究成果对于提升我国煤炭行业的安全水平，预防和处理矿井突水事故，以及优化开采策略等方面都有着重要的理论贡献和技术指导作用。它不仅丰富了采矿工程的理论体系，也为未来类似研究提供了参考和借鉴。