采动影响陷落柱活化导水规律试验研究

摘要

为研究采动对陷落柱的活化作用,以双柳煤矿工作面穿X15陷落柱为研究对象,采用自行研发的相似模拟试验系统,对上、下组煤开采过程中影响下陷落柱活化导水过程进行相似模拟试验,观测陷落柱周围渗流场及视电阻率的变化规律.研究结果表明:充水陷落柱周边发育有塑性破坏区和渗透区域,塑性破坏区发育较不规则,渗透区域由下向上逐渐变大,在垂向平面,柱体顶部呈圆弧形状;随着开采工作面与陷落柱接近,采动破坏区逐渐与陷落柱渗透区域联系,陷落柱周边围岩物性发生相应变化,视电阻率变小;当陷落柱周边塑性区与工作面前方塑性区相互贯通时,形成导水通道,工作面发生突水;陷落柱柱体周边的渗透区域随着时间和水压增大而不断扩展,水流的不断冲刷导致下柱体的塑性破坏区不断扩大,塑性破坏区发育程度与水压呈正相关关系.