陷落柱突水机制的数值模拟研究

作     者：刘志军 熊崇山 

作者机构：黑龙江科技学院资源与环境工程学院黑龙江哈尔滨150027 内蒙古能源发电投资有限公司内蒙古呼和浩特010000 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2007年第26卷第S2期

页      面：4013-4018页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：黑龙江省自然科学基金资助项目(E200610) 

主　　题：数值模拟 带压开采 陷落柱突水 固流耦合 

摘      要：在理论分析基础上,将固流耦合方程转化为热分析问题,利用有限元软件ANSYS模拟,系统研究陷落柱突水的力学机制及突水规律,并以潞安矿务局五阳煤矿地质为背景,通过对工作面远离陷落柱、接近陷落柱时底板应力、应变与水压分布规律的对比分析,结果显示:围岩的应力、位移及渗流场在工作面远离陷落柱时,互不影响;而随工作面推进至接近陷落柱时,围岩的应力-应变曲线形态发生改变,含水构造带渗流场水头压力亦发生改变,其界线约50m。应力在工作面远离陷落柱时变化幅度较慢,接近陷落柱时应力集中程度变化稳定,但分布范围扩大,并迅速扩散到陷落柱。渗流突水的最大水头位于工作面后方15～20m,表明隐伏陷落柱突水多为滞后突水。