断层滞后型突水渗-流转化机制及数值模拟研究

在系统研究王楼煤矿13301采煤工作面断层滞后突水特征的基础上,对断层滞后突水渗-流转化机制进行了深入分析,提出了开采扰动-渗透弱化双阶段理论模型,并进一步将断层渗透弱化阶段分解为非饱和渗流阶段、低速稳定饱渗流阶段以及快速饱和渗流阶段3个阶段;基于突水过程的流态变化的普遍特征,分别通过理查德方程、达西定律以及布里克曼方程建立了各阶段的数学物理模型;建立了煤层工作面回采有限元模型,实现了对断层组内部地下水由非饱和到饱和、由低速流动到快速流动、断层组渗透性由弱到强的过程的完整描述,其涌水量计算结果与实际基本吻合。