煤層為主含水層的力學特性及滲流突水機理研究

《煤層為主含水層的力學特性及滲流突水機理研究》是依託中國礦業大學，由李強擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：煤層為主含水層的力學特性及滲流突水機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李強
• 依託單位：中國礦業大學

項目摘要

本項目以我國西部榆橫礦區小紀汗煤礦“開採煤層為主含水層”這一特殊的地質條件為基礎，研究該類煤層的力學特性及滲流突水機理。通過對含水煤層裂隙的細觀結構分析及強度、滲流特性研究，得到含水煤層區別於普通煤層的特殊物理力學特性；基於含水煤層的剪下屈服和拉伸破壞形式及相應的塑性流動法則、含水煤層變形動力學理論及非飽和滲流基本理論，建立含水煤層、隔水層、潛水層變形與滲流耦合系統的動力學模型及定解條件；根據快速Lagrange分析法設計耦合系統的動力學回響算法，構建岩層變形-水滲流耦合系統回響計算程式的結構框圖並編制相應的Fortran程式，研究煤層開採過程中水向巷道和採空區中的運移行為；根據數值計算結果及微分動力系統理論分析耦合動力系統的結構穩定性，解釋煤層為主含水層的礦井在揭煤、掘巷過程中的突水機理。

結題摘要

本項目以我國西部榆橫礦區小紀汗煤礦“開採煤層為主含水層”這一特殊的地質條件為基礎，研究該類煤層的力學特性及滲流突水機理。通過對含水煤層裂隙的細觀結構分析及強度、滲流特性研究，得到含水煤層區別於普通煤層的特殊物理力學特性；基於含水煤層的剪下屈服和拉伸破壞形式及相應的塑性流動法則、含水煤層變形動力學理論及非飽和滲流基本理論，建立含水煤層、隔水層、潛水層變形與滲流耦合系統的動力學模型及定解條件；根據快速Lagrange分析法設計耦合系統的動力學回響算法，構建岩層變形-水滲流耦合系統回響計算程式的結構框圖並編制相應的Fortran程式，研究煤層開採過程中水向巷道和採空區中的運移行為；根據數值計算結果及微分動力系統理論分析耦合動力系統的結構穩定性，解釋煤層為主含水層的礦井在揭煤、掘巷過程中的突水機理。