采动覆岩涌水溃砂灾害模拟试验系统研制与应用.pdfVIP

第35 卷 第7 期 岩石力学与工程学报 Vol.35 No.7 2016 年7 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering July ，2016 采动覆岩涌水溃砂灾害模拟试验系统研制与应用 1，2 1 1，2 1 郭惟嘉 ，王海龙 ，陈绍杰 ，李金平 (1. 山东科技大学 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地，山东 青岛 266590 ； 2. 山东省岩石力学与工程学会，山东 青岛 266590) 摘要：为研究煤层开采过程中覆岩涌水溃砂灾害的演化特征，研制采动覆岩涌水溃砂灾害模拟试验系统。该系统 由主体承载支架、试验舱、承压水仓、模拟采煤装置、储能罐、水压水量双控伺服系统和位移应力双控伺服系统 组成，具有模拟空间大、可视度优、密封性好、加载方式多样、数据精度高等特点。以西部地区煤炭赋存地层为 工程背景，利用研制的低强度非亲水相似材料对煤系地层进行模拟铺设，并对其进行模拟开采，较好地再现了覆 岩涌水溃砂灾害孕育、发展及发生的全过程，获得工作面开采过程中覆岩变形破坏、裂隙发育扩展、水砂通道形 成及水砂突涌参数和特征。试验结果表明该试验系统稳定可靠，研究方法及结果对进一步认识采煤工作面涌水溃 砂灾害的形成机制具有指导和借鉴意义。 关键词：采矿工程；采动覆岩，涌水溃砂，变形破坏、裂隙发育扩展、模拟试验 中图分类号：TD 32 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2016)07 –1415 –08 Development and application of simulation test system for water and sand inrush across overburden fissures due to coal mining 1，2 1 1，2 1 GUO Weijia ，WANG Hailong ，CHEN Shaojie ，LI Jinping (1. State Key Laboratory of Mining Disaster Prevention and Control Co-founded by Shandong Province and the Ministry of Science and Technology，Shandong University of Science and Technology，Qingdao，Shandong 266590 ，China；2. Shandong Society for Rock Mechanics and Engineering ，Qingdao，Shandong 266590 ，China) Abstract ：In order to study the development of water and sand inrush across the overburden fissures due to coal mining ，a simulation test system for water and sand inrush across overburden fissures due to coal mining was developed. The system consists of a load support bracket，a laboratory module，a confined