高承压水体上开采煤层底板潜在突水区动态演化数值模拟

陈陆望¹，刘金龙²，桂和荣³

1. 合肥工业大学资源与环境工程学院2. 合肥学院建筑工程系3. 宿州学院地球科学与工程学院

摘 要：以底板受石炭系太原组灰岩高承压含水层威胁的淮北芦岭煤矿10煤为研究示范,利用有限元软件Plaxis 8.2建立能模拟承压水压力的10煤动态开采的数值模型,并考虑冒落矸石密度、变形参数与强度参数随时间的变化,分析底板采动破坏带与潜在突水区域的时空分布及其影响因素。研究结果表明:正常开采条件下,底板破坏深度随工作面推进距离的加大而增加,推进到一定距离后将达到极大值;随着煤层倾角的增大,由于冒落岩体的充填效应,开采冒落区导水裂隙提前闭合,潜在突水区域变小,并逐步集中于新近采空区;承压水压力越大,底板裂隙扩展并最终相互沟通的可能性越大,当承压水压力处于高值时,突水随时可能发生。

关键词：数值模拟;高承压水体;底板破坏;潜在突水区;