陷落柱活化導(dǎo)水機(jī)理研究.pdf

1、陷落柱是發(fā)現(xiàn)于我國(guó)華北地區(qū)的一種特殊的地質(zhì)現(xiàn)象，導(dǎo)水陷落柱是礦井生產(chǎn)極大的水害威脅。但是目前對(duì)陷落柱形成的具體過(guò)程和力學(xué)機(jī)理以及陷落柱在弱徑流條件下的活化導(dǎo)水的機(jī)理、煤礦開采對(duì)陷落柱活化導(dǎo)水的影響等，都未有深入的研究。本文采用有關(guān)力學(xué)理論和數(shù)值方法，研究了陷落柱的形成機(jī)理和活化導(dǎo)水機(jī)理：
　　運(yùn)用彈塑性理論、巖石力學(xué)理論、斷裂力學(xué)理論及極限平衡原理，研究了陷落柱形成的基礎(chǔ)、形成過(guò)程，認(rèn)為：溶洞頂板邊緣的裂隙擴(kuò)展形成一個(gè)周邊破壞帶的

2、判據(jù)為-3qzah23pKl32IC；溶洞頂板形成分離體，在重力作用下分離體開始塌陷的判據(jù)為2cb+tan2lrgfhhb-<(rPg0)，該判據(jù)表明陷落頂板的塌陷與溶洞大小、頂板厚度、r上覆巖層的壓力、巖石性質(zhì)等因素有關(guān)；溶洞頂板持續(xù)塌陷會(huì)形成陷落柱。
　　在分析陷落柱的柱體不同層段的阻水性能的基礎(chǔ)上，根據(jù)彈塑性理論、巖石力學(xué)理論研究了陷落柱柱體及其周邊的應(yīng)力分布，求出了在自身重力、圍巖應(yīng)力、地下水壓力作用下的陷落柱柱體內(nèi)的應(yīng)力