断层影响下煤层开采突水风险流固耦合数值模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

断层影响下煤层开采突水风险流固耦合数值模拟研究

作者

王红梅宁明诚鲁海峰周恒心
单位

中煤科工西安研究院（集团）有限公司安徽理工大学地球与环境学院兖矿能源集团股份有限公司济宁二号煤矿
摘要

断层引起的底板采动突水是煤矿防治水中的重要问题，研究因采动引起断层活化，以及对底板渗透性变化全程进行演化是解决此类问题的关键。在前人成果的基础上总结了采动过程中围岩渗透性变化规律及渗透系数-体积应变耦合方程，将其嵌入FLAC3D流固耦合模型中。并以济宁二矿103下03工作面八里铺断层为背景，模拟不同煤柱尺寸情况下底板断层突水演化规律。结果表明：八里铺断层对于103下03工作面安全开采具有重要影响。防水煤柱尺寸为90 m时，奥灰水会沿导水通道进入采空区，引发突水事故；当其为100 m时，采动过程是安全的，且有效隔水层厚度约5 m。最终确定济宁二矿103下03工作面八里铺断层防水煤柱留设宽度取100 m。
关键词

渗透系数渗透系数-体积应变耦合方程八里铺断层防水煤柱
文章目录

0 引言
1 采动过程中围岩渗透性变化
2 断层突水流固耦合模拟分析
2.1 模型建立
2.2 模拟结果分析
3 结语