深部开采底板隔水关键层受局部高承压水作用破坏理论分析

摘要：

大量实测地质资料与防治水实践证实,深部煤层开采底板含水层存在大量的局部高承压水区域,在强开采扰动下极易诱发底板突水灾害.基于“下三带”、“关键层”理论,将局部高承压水与底板隔水关键层简化为圆筒力学模型,分析研究隔水关键层在局部高承压水作用下的屈服破坏机制,得到了隔水关键层发生屈服的4个临界水压值公式;对各临界水压值进行区间划分,分析不同区间隔水关键层的屈服状态,确定了局部高承压水致使隔水关键层屈服破坏两个阶段的水压判据平衡方程,得出了奥陶系顶部岩层作为隔水关键层剩余隔水能力的计算表达式,并反演得到了开采深度上限、下限公式.结合九龙矿深部开采实际,对所建力学模型进行了验证与应用,进而提出了防止局部高承压水致灾的相关措施,对实现深部煤层安全带压开采具有重要的理论指导意义.

关键词：深部开采、底板隔水关键层、局部高承压水、屈服破坏机制、理论分析

所属期刊栏目：39

分类号：U452(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51404144,51604167;中国博士后科学基金特别资助项目2015T80731

在线出版日期：2018-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3213-3222