断层构造下承压水底板突水机理及注浆改造技术研究

断层构造与地下承压水是威胁矿井水文地质安全的重要因素。针对山西某矿的实际地质条件,采用数值模拟方法探究了不同地质构造下的巷道底板塑性区扩展规律。基于悬臂梁模型,推导了底板挠度曲线方程,并引入描述底板破坏程度的线应变参数ε,以表征底板鼓起变形与完整岩层之间的变形关系,计算了理论方法与数值模拟方法结果的误差。采用瞬变电磁法探测了底板注浆改造前后的防治水效果。结果表明:与承压水的作用相比,断层结构是导致巷道的塑性区大幅度扩展的主要因素,底板鼓起量是无断层情况下的2.6倍。理论计算表明,承压水作用对巷道底板变形的影响较小,底板岩层的最大挠度为644 mm,破坏区的线应变参数ε为67,与模拟结果的误差为3.5%.通过瞬变电磁探测技术验证了底板注浆改造技术的可靠性。

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本文档关键词:断层,构造,改造,水底,机理