基于流固耦合数值模拟煤层底板破坏深度研究

论文摘要

随开采深度的加大,华北煤矿区下组煤开采面临煤层底板奥灰岩溶含水层的突水威胁越来越大。晋煤集团赵庄矿15#煤底板距离奥灰平均23.18 m,且井田范围内突水系数普遍大于0.1 MPa/m,加之岩溶陷落柱和小型高角度断层发育,开采15#煤面临奥灰水威胁较大。在考虑赵庄矿的地质构造,矿山压力、奥灰水压及15#煤层开采等综合因素的基础上,建立起15#煤层底板含水层均布水压流固耦合模型,运用FLAC3D软件模拟分析了开采对底板的破坏情况,结果表明:流固耦合条件下底板的最大破坏深度为23 m,承压水最大导升高度为7 m,模拟成果可为15#煤安全开采提供参考。

论文目录

• 0 引言
• 1 流固耦合数学模型
•   1)平衡方程[3]
•   2)运动方程[4]
•   3)本构方程
•   4)相容方程
•   5)边界条件
• 2 数值模型的建立
•   2.1 模型结构
•   2.2 力学参数
•   2.3 边界条件
•   2.4 模拟方案
• 3 模拟分析
•   3.1 采动应力破坏特征分析
•     （1） 煤层底板最大垂直位移
•     （2） 煤层底板最大破坏深度
•   3.2 采动渗流特征分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘军,李小明

关键词: 流固耦合,奥灰含水层,底板破坏深度,数值模拟

来源: 华北科技学院学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 湖南交通工程学院,华北科技学院

基金: 河北省自然科学基金(E2017508088),国家重点研发计划(2017YFC0804108-1),中央高校基本科研业务费资助(3142017064)

分类号: TD327.3

页码: 6-11

总页数: 6

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