浅埋煤层地下水库流固耦合模型特征参数试验研究

论文摘要

煤层采动引起的岩体运移、裂隙演化与渗流特性对煤矿地下水库的设计建造具有重要影响,为获取地下水库围岩体物理特征参数,开展相似材料流固耦合模型试验研究,结合典型浅埋煤层水文地质及开采条件,建立了立体相似材料流固耦合模型。通过监测煤层开挖过程中顶板下沉量、煤柱应力、含水层渗压等特征参数的变化,研究了煤层采动过程中破断岩体运移、裂隙演化规律及扰动岩层渗流特性变化规律。试验结果表明:煤层开挖后,煤柱上覆岩层形成倒台阶结构,煤柱应力先增大后减小。顶板岩层先后经历"弯曲下沉—裂隙发育—破断垮落"的动态演化过程,岩层裂隙发育程度决定了形成的导水裂隙带数量,可用岩层渗压下降速率表征岩层裂隙发育程度。岩层大面积垮冒滞后于导水裂隙带形成,含水层渗压突变先于岩层突降下沉发生,可将含水层渗压突降作为顶板来压垮冒的预兆之一。

论文目录

• 0 引言
• 1 工程概况
• 2 相似材料流固耦合模型试验
•   2.1 试验方案设计
•   2.2 试验模型制作
•   2.3 试验模型开挖及数据采集
• 3 试验结果分析
•   3.1 位移变化规律
•   3.2 应力变化规律
•   3.3 渗压变化规律
•   3.4 岩层位移与裂隙水压变化关系
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周保精,梁宁宁

关键词: 浅埋煤层,地下水库,流固耦合,导水裂隙,渗流特性

来源: 煤炭科学技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 国家能源投资集团有限责任公司科技部,煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,中国矿业大学矿业工程学院

基金: 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室开放基金资助项目(SHJT-16-30.13),江苏省研究生科研与实践创新计划资助项目(SJCX17—0520)

分类号: TD745

DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.06.013

页码: 87-92

总页数: 6

文件大小: 1773K

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