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题名煤矿地下水库煤柱坝体渗流路径与留设宽度
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作者
周志伟
李旭
许光泉
贺江辉
张海涛
郭强
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机构
安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室
安徽理工大学地球与环境学院矿井水害探查与预警工程研究中心
国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室
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出处
《安全与环境工程》
北大核心
2025年第5期80-87,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(42102293、42272281)
深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室开放基金项目(2025YB020)
矿井水害探查与预警工程研究中心开放基金项目(2024-CIERC-02)。
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文摘
精准预测煤矿地下水库中高盐水优势渗流路径以及合理选取煤柱坝体留设宽度,对于确保煤矿地下水库的安全稳定运行以及提高煤矿开采效益具有重要的理论与实践意义。以灵新煤矿地下水库煤柱坝体为对象,根据灵新煤矿煤岩层结构及其力学参数,运用FLAC3D数值模拟方法分析灵新煤矿地下水库与六采区L0614工作面之间煤柱坝体合理留设宽度。同时,根据数值模拟得出的煤柱坝体及围岩应力变化特征,结合渗流-应力耦合模型,研究煤柱坝体渗透性在不同方向上的变化规律。结果表明:在L0614工作面开采过程中,煤柱坝体上部优先发生破坏,因此煤柱坝体上部易形成高盐水渗流的优势通道;当L0614工作面长度设计为915 m,煤柱坝体宽度为68 m时,距离切眼前方约110 m煤柱坝体上部破坏程度最剧烈,且上部的塑性破坏区将连通地下水库与工作面,因此确定了煤柱坝体留设宽度应大于68 m;根据渗流-应力耦合模型得到了煤柱坝体附近渗透系数分布,发现煤柱坝体上部和下部垂向渗透性明显增加。研究结果可为构建地下水库安全高效存储高盐水及合理选取煤矿地下水库煤柱坝体留设宽度提供理论基础。
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关键词
地下水库
煤柱坝体
渗流路径
留设宽度
渗流-应力耦合
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Keywords
underground reservoir
coal pillar dam
seepage path
width of coal pillar dam
seepage-stress coupling
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分类号
X936
[环境科学与工程—安全科学]
TD741
[矿业工程—矿井通风与安全]
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