基于应力-渗流-损伤耦合作用的煤矿突水模拟

摘要

突水是影响煤矿安全生产的重大灾害问题之一.本文以山西阳泉煤矿顶板突水为例,考虑突水破坏过程中岩体损伤的判别依据,及其对煤岩体力学性质的影响,建立应力-渗流-损伤耦合模型,阐述了煤岩体破坏的损伤演化过程与渗流突水机理.结果表明,顶板岩体损伤区域贯通、两侧裂隙网络交汇是造成阳泉煤矿顶板突水的根本原因.在此过程中,煤岩体中的裂隙延展、渗流状态与应力演化之间的相互作用,导致岩体损伤破裂形成贯通性的导水通道,诱发突水灾害.研究结果为矿山隔水煤柱的留设提供了依据,也为煤矿顶板突水问题提供了研究思路.