突水过程中颗粒运移对破碎砂岩水力特性影响试验研究

摘要

为揭示破碎带条件下的煤矿突水机理,本文利用自发研制的破碎岩体颗粒运移试验系统,开展了一系列突水室内试验,探讨了突水过程中颗粒运移对破碎带砂岩水力特性变化规律及其影响因素.试验结果表明:破碎砂岩渗透率随时间的变化可分4个阶段:震荡增长阶段、快速增长阶段、缓慢增长阶段、稳定阶段;初始孔隙率和水压对试样最终渗透率和孔隙率的大小具有较大影响,数值模拟显示颗粒运动方向大体朝裂缝方向聚集并伴随有局部范围内的涡流现象;颗粒的迁移、排出是导致破碎带煤矿突水的本质因素.研究结果进一步加深了对破碎带条件下煤矿水害问题的认识和理解,对突水问题的发生机理具有一定的补充作用.