深井采动底板损伤破裂与高承压突水灾变演化机理

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51274135

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

刘伟韬

完成单位：

山东科技大学

中文关键词：

深井开采; 突水灾变; 损伤破裂; 采动应力效应; 动态演化过程;

其他语种关键词：

deep mining; water-inrush disaster; damaging fracture; mining stress effect; dynamic development procedure

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2013-01-01

结束日期：

2016-12-31

中文摘要：

随着开采深度的不断增加，深部煤层开采过程中由于采动矿压导致的高承压水突出问题是矿井安全生产的重大隐患。课题以煤层底板及高承压含水层为研究对象，依托大荷载与底板水压共同作用下块状岩体裂隙损伤演化机械模拟实验系统及高水压岩石应力-渗流耦合真三轴试验系统实验平台，采用理论分析、现场测试、室内试验、数值模拟等多种方法，对采动条件下高水压、高围岩应力多场作用下的动力学过程、突水机理、岩层破坏失稳及高承压水突出灾变演化机理进行系统研究，主要包括：⑴采动条件下应力场、渗流场耦合特征及其对突水的作用机制，采动过程中底板水突出的动力学机理；⑵开采导致的岩体性状变化、底板损伤破裂、采动裂隙扩展与突水通道演化机理；⑶底板岩层破坏失稳过程、破坏形式及其与突水的时效关系。解决上述相关基础科学问题，研究采动底板损伤破裂过程，揭示高承压突水灾变演化机理，为预防深井突水灾害的发生奠定理论基础。