斷層防水煤柱合理留設的流固耦合分析.pdf

1、礦井水害是影響和威脅中國煤礦安全、高效生產(chǎn)的主要因素之一。大量的統(tǒng)計結(jié)果表明，突水絕大多數(shù)是與斷層有著直接關(guān)系。而留設斷層防水煤柱就成為一種堵塞通道、隔斷水源，防止構(gòu)造突水的重要措施。但在各種情況下，如何留設斷層防水煤巖柱，用什么方法計算防水煤巖柱尺寸才算合理，至今尚無一個合理的計算辦法。防水煤柱留設過大，雖有利于安全生產(chǎn)，但積壓了大量的煤炭資源；若留設過小，則又會威脅煤礦生產(chǎn)的安全。同時突水事故又是應力場和滲流場共同作用的結(jié)果。因此盡

2、可能全面地考慮諸多影響因素，會使留設的煤柱尺寸趨于科學性和合理性，使之既能保證煤礦安全生產(chǎn)和建設，又能最大限度地回收煤炭資源。
　　本文在全面考慮影響斷層防水煤柱留設因素的前提下，建立了合適的力學模型，將巖體力學彈塑性有限元理論與滲流理論相結(jié)合，系統(tǒng)提出模型的耦合計算方法，即：應用巖體(石)力學彈塑性有限元理論及流固耦合分析原理，反復計算留設不同煤柱寬度時的圍巖應力及其變化，分析在變化的應力狀態(tài)下斷層的穩(wěn)定性，得出塑性破壞區(qū)，同時