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在我国华北地区,随着矿井开采深度的增加,煤层底板受奥陶纪灰岩高承压水威胁日益加剧。带压开采条件下,底板隔水层因存在隐伏断裂所形成的初始高导升条件大大消弱了底板有效隔水层厚度,同时在采动过程中受矿山压力和承压水水压联合作用,初始导升裂隙扩展发育成为突水的通道。而断层所处位置的岩性组合不同,其导升扩展程度也产生差异,研究三软煤层底板隐伏断层的导升扩展,对防治水工作有很大意义。本文利用相似材料模拟实验观测底板隔水层存在隐伏断层条件下随采动的变形破坏特征,分析递进导升突水机理。结合底板初始应力条件及岩石破坏准则,利用递进导升突水模型进行数值分析,研究底板的受力变形破坏特征,计算底板采动破坏深度及承压水导升高度。最后,结合刘家梁煤矿5124工作面带压开采地质条件,通过进行底板初始导升高度探查、原岩地应力测试、采动条件下底板破坏深度探测进行数值分析计算,评价底板隔水层的隔水性能,预测底板突水。在研究中得出一下结论:(1)通过相似材料模拟实验,表明不同产状的断层受到采矿的扰动是不一样的。当断层的倾向和工作面推进的方向相同时,断层受到煤层采动的影响是张性的,利于突水,受扰动的导水断裂最先在含水段(深部)活动,浅部受扰动较晚,反之则不易突水。(2)在底板采动破坏深度测试方面,采用应力-应变法这一新方法,通过在钻孔中用混凝土耦合填充方法埋设应变传感器,使混凝土的弹性模量尽量和岩体弹性模量相近,利用混凝土的破坏时产生的极限应变作为判断底板岩层破坏深度的依据,测试效果良好。(3)利用弹性力学对底板进行受力分析,将采空区底板隔水层视为矩形板,通过边界条件求解采空区底板隔水层各应力分量,剪切应力τxy造成底板隔水层层间滑动主要作用力,而水平应力σx,σy是造成垂直层面裂隙、产生底鼓及断裂的主要作用力。底板隔水层所受最大主应力与未被压实的采空区的边长的平方成正比,与承压水水压成正比,与底板厚度的平方成反比。(4)结合刘家梁煤矿5124工作面地质条件,利用FLAC3D软件进行数值模拟分析,采用莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)屈服准则判断岩体的破坏,岩体破坏后的残余强度变化通过应力应变软化模型表现。计算给定边界条件和地下水影响下煤层回采对隔水层的影响,计算结果显示软岩在一定条件下有抵抗变形的能力,尤其以软弱相间的岩性组合,抑制底板突水能力强。认为底板导升不会形成贯穿性裂隙,有效厚度能抵抗承压水进行安全回采,后期工作面安全回采也证明了突水预测的准确性。