采动诱发的含原生裂隙覆岩运移及涌(淋)水时空特征分析
李杨杨1
朱慧聪2
张士川2
黄书翔3
李铭松2
张浩争2
王一同2
1.山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛 266590;山东能源集团西北矿业有限公司,陕西西安 710018;中国矿业大学(北京) 国家煤矿水害防治工程技术研究中心,北京 1000832.山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛 2665903.山东能源集团西北矿业有限公司,陕西西安 710018
摘要：陕西彬长矿区上覆巨厚、高承压、中～强富水性的洛河组含水层,且覆岩内裂隙发育,使导水通道更易沟通洛河组含水层和采场,导致采场内涌水量及面积增大.为对采动影响下原生裂隙沟通巨厚洛河组含水层及采动裂隙形成导水通道网络诱发涌水形态特征进行研究,基于覆岩涌水溃砂相似模拟物理试验系统开展固-流耦合相似材料模拟试验.研究结果表明:当工作面推进至 140 m时,离层下位岩层受原生裂隙影响发生超前破断,破断点左侧残缺离层空间和右侧悬臂梁支撑形成的三角形空间贯通形成"Z"形离层空间;工作面推进至 160 m时,覆岩中发育 2个"Z"形离层空间,且均与原生裂隙、采动裂隙互相贯通形成导水通道网络;采场涌(淋)水形态发生"滴水-滴流-流水-多元态"的转变,整体涌(淋)水量呈现先增大后减小的趋势;采场顶板覆岩水压与工作面推进距离呈现先减小后增大的分段式演化特征,最小值区间及分段拐点出现位置均随监测点与开切眼距离的增大而延后,采空区中心区域附近最终水压值大于 2个边界监测点.分析结果表明:原生裂隙的存在促进了导水裂隙通道网络的发育,进而加快了水运移进程,诱导采场涌(淋)水现象的形成和发展.研究结果阐明了原生裂隙对覆岩运移破断发育导水通道网络展布特征及采场涌(淋)水形态演化规律的影响方式,解释了巨厚、高承压含水层水向采场涌突的导通机制.
关键词：原生裂隙导水通道固流耦合相似材料涌(淋)水形态覆岩运移
分类号：TD742(矿山安全与劳动保护)TD325(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51974173)国家自然科学基金(52004147)山东省自然科学基金资助项目(ZR2020QE129)
论文发表日期：2023-07-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 129-139 )
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