巷道底板承压水突水评价方法研究

• 作者: 刘德峰 刘长武 王超 郭兵兵 高云瑞
• 来源期刊: 工程科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 承压水 底板突水 最大水压 隔水层厚度 岩柱法
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 水利与土木工程
• 页码范围: 104-109
• 页数: 6页
• 分类号: TD322
• 字数: 3776字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15961/j.jsuese.201600339

摘要

华北石炭二叠纪聚煤区是中国最重要的煤炭生产基地,区内众多煤矿皆受煤系底部奥陶系灰岩承压水威胁.针对当前煤矿巷道底板承压水突水评价方法存在的局限和不足,探索研究巷道底板承压水突水评价方法.现行评价方法岩梁法的理论计算前提主要包括:底板隔水层简化为两端固支梁;在岩梁弯矩最大处,底板隔水岩层承受的拉应力超过抗拉强度,岩层拉裂破坏;忽略孔隙水压力对岩石破坏的影响,计算隔水层厚度时抗拉强度取底板隔水层的平均值.事故数据及研究分析表明岩梁法计算假设存在不合理之处,与实际工况有较大偏差.基于对常见矩形巷道围岩应力分布特征的分析,结合巷道实际工况,摒弃底板隔水岩层弯拉破坏模式,提出隔水岩层剪切破坏模式,建立巷道底板承压水突水破坏岩柱模型;基于所建立的岩柱模型,利用极限平衡理论,综合考虑孔隙水压力对岩石破坏的影响,推导底板隔水层承受最大水压的计算评价方法.结果表明:最大水压与隔水层厚度、隔水层平均容重、抗剪强度参数、孔隙水压力系数和巷道宽度直接相关,最大水压与隔水层厚度呈指数函数关系.文中所提评价方法的计算结果与实测吻合,证明该方法合理有效.所提方法也能为地下工程其他专业领域类似的承压水突水问题研究提供借鉴.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘长武	四川大学水利水电学院	102	526	11.0	18.0
2	王超	四川大学水利水电学院	82	375	10.0	16.0
3	郭兵兵	四川大学水利水电学院	40	161	7.0	11.0
7	刘德峰	四川大学水利水电学院	5	18	3.0	4.0
8	高云瑞		2	1	1.0	1.0