底板断层导水的分段力学分析 segment mechanical analysis of backplane fault of water conductivity.pdfVIP

Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５６７ 现　代　矿　业 总第５６７期 Ｊｕｌｙ．２０１６ ＭＯＤＥＲＮ ＭＩＮＩＮＧ ２０１６年７ 月第７期 底板断层导水的分段力学分析 董　永　梁　辉　周子龙１ ２ ３ （１．宿州煤电集团界沟煤矿；２．淮北矿业集团青东煤业有限公司；３．淮北矿业集团岱河煤业有限公司） 　　摘　要　为了对断层导水的力学特性有深入地认识，基于隔水关键层理论和断层含水性，把断 层划分为三带，即浅部无水带、关键层带、深部含水带，分别对三带进行了力学建模，详细分析了其 受力特点。研究结果表明：当断层处于底板卸压区时，承压水沿着断层带易于向上导升；当承压水 水压大于临界值后，隔水关键层破断，会继断层形成另一个突水通道；断层的导水性取决于断层带 的张开度和其中的充填物，断层深部含水带在采动下渗透性可能表现出不变、减小或增大态势。 关键词　断层　隔水关键层　临界水压　裂隙　渗透性 Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆＢａｃｋｐｌａｎｅ Ｆａｕｌｔ ｏｆＷａｔｅｒ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ Ｄｏｎｇ Ｙｏｎｇ 　Ｌｉａｎｇ Ｈｕｉ 　Ｚｈｏｕ Ｚｉｌｏｎｇ１ ２ ３ （１．Ｓｕｚｈｏｕ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，Ｊｉｅｇｏｕ Ｍｉｎｅ Ｌｔｄ．；２．Ｈｕａｉｂｅｉ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ， Ｑｉｎｇｄｏｎｇ Ｍｉｎｅ Ｌｔｄ．；３．Ｈｕａｉｂｅｉ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，Ｄａｉｈｅ Ｍｉｎｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．） Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｇｅｔ ａｇｏｏｄ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔｏｆｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆａｕｌｔｏｆｗａｔｅｒｃｏｎ- ｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｉｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｂｅｌｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗａｔｅｒ-ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ ｋｅｙ ｓｔｒａｔａ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｆａｕｌｔ ｗａｔｅｒ- ｂｅａｒｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｔｈｅ ｓｈａｌｌｏｗ ｗａｔｅｒ-ｌｅｓｓ ｚｏｎｅ，ｗａｔｅｒ-ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ ｋｅｙ ｓｔｒａｔａ ｚｏｎｅ，ｄｅｅｐ ａｑｕｉｆｅｒ ｚｏｎｅ．Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆｔｈｅ ｚｏｎｅｓ ａｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｂｅｓｉｄｅｓ ｔｈａｔ，ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｈａｒ- ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｚｏｎｅｓａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｈｅａｄｉｎｔｒｕｓｉｏｎｏｆｔｈｅ ａｑｕｉｆｅｒ ｂｅｃｏｍｅｓ ｅａｓｉｅｒ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｃｋｐｌａｎｅ ｒｅｌｉｅｆ ａｒｅａ，ｗａｔｅｒ ｉｎｒｕｓｈ ｃｈａｎｎｅｌ ｉｓ ｆｏｒｍｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ａｑｕｉｆｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗｈｉｃｈ ｃａｕｓｅｄ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆｗａｔｅｒ-ｒｅ- ｓｉｓｔｉｎｇ ｋｅｙ ｓｔｒａｔａ，ｔｈｅ ｗａｔｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆｆａｕｌｔ ｉｓｄｅｐｅｎｄｓｏｎ ｔｈｅ ｏｐｅｎｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｄｆｉｌｌｉｎｇｓ，ｔｈｅ ｐｅｒｍｅ- ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆｄｅｅｐ ａｑｕｉｆｅｒｚｏｎｅ ｍａｙ ａｐｐｅａｒｏｎｅ ｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅ ｃａｓｅｓ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｕｎｃｈａｎｇｅｄ，ｒｅｄｕｃｅｄ，ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｕｎｄｅｒ ｍｉｎｉｎｇ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｆａｕｌｔ，Ｗａｔｅｒ-ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ ｋｅｙ ｓｔｒａｔａ，Ｃｒｉｔｉｃａｌ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，Ｃｒａｃｋ，Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ 　　随着煤炭开采逐年向深部转移