断裂带煤矿井巷滞后突水机理数值模拟.pdf

第3 7 卷第6 期 2 0 0 8 年1 1 月 中国矿业大学学报 J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g ＆T e c h n o l o g y V 0 1 ．3 7N o ．6 N O V ．2 0 0 8 断裂带煤矿井巷滞后突水机理数值模拟 武强1 ，朱斌1 ’2 ”，李建民2 ，洪益清2 ，钱增江2 1 ．中国矿业大学资源与安全工程学院，北京1 0 0 0 8 3 ，2 ．开滦 集团 有限责任公司博士后工作站， 河北唐山0 6 3 0 0 1 ；3 ．桂林工学院资源与环境工程系，广西桂林5 4 1 0 0 4 摘要应用F L A C 3 D 软件，基于流一固耦合理论，对开滦赵各庄矿1 3 水平东1 石门一次小型滞后 突水进行数值模拟．结果表明受采矿产生的局部二次应力影响，奥陶系灰岩承压水和煤系地层 承压水将沿断裂破碎带产生渗流扩散现象，并在岩石巷道附近产生4 ．o ～5 ．0M P a 的孔隙水压 升高带；当工作面推进5 5 ，1 1 0 ，1 6 5m 的时候，岩石巷道附近将分别产生最高1 ．5 3 ，4 ．3 8 ，0 ．0 5 M P a 的孔隙水压；升高的孔隙水压无法在短时间内消散，从而进一步作用于岩体，并最终突破岩 体阻抗导致突水，突水的发生大约需要1 ～3 个月的滞后期． 关键词滞后突水；数值模拟；F L A C 3 D ；流一固耦合模型 中图分类号T D8 2文献标识码A文章编号1 0 0 0 1 9 6 4 2 0 0 8 0 6 - 0 7 8 0 - 0 6 N u m e r i c a lS i m u l a t i o no fL a g g i n gW a t e r I n r u s hM e c h a n i s m o fR o c kR o a d w a y sN e a rF a u l tZ o n e W UQ i a n 9 1 ，Z H UB i n l - 2 ”，L IJ i a n m i n 2 ，H O N GY i q i n 9 2 ，Q I A NZ e n g - j i a n 9 2 1 ．S c h o o lo fR e s o u r c e sa n dS a f e t yE n g i n e e r i n g ，C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g8 LT e c h n o l o g y ．B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a ； 2 ．P o s t d o c t o rW o r k s t a t i o ni nK a i l u a nG r o u pC o r p ，T a n g s h a n ，H e b e i0 6 3 0 0 1t C h i n a ‘3 ．D e p a r t m e n to f R e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n tE n g i n e e r i n g ，G u i l i nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y ，G u i l i n ，G u a n g x i5 4 1 0 0 4 ，C h i n a A b s t r a c t As m a l l s c a l el a g g i n gw a t e r i n r u s h ，w h i c ho e c u r e dn e a re a s tN o ．1r o c ki n13l e v e l ， Z h a o g e z h u a n gc o a lm i n e 。w a ss i m u l a t e db yF L A C 3 Db a s e do nf l u i d - m e c h a n i c a li n t e r a c t i o nt h e o - r y ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h ec o n f i n e dg r o u n d w a t e ri nt h eO r d o v i c i a nl i m e s t o n ea q u i f e ra n d c o a l m e a s u r es t r a t aa q u i f e ra p p e a r e dac l e a rp h e n o m e n o no ft h ep e r v a s i o no ft h es e e p a g ea l o n g w i t ht h ef r a c t u r eb yt h ei m p a c to fl o c a ls e c o n d a r ys t r e s sl e db yt h em i n i n g ．T h eh i g hv a l u eb e l t o f4 ．0t o5 ．0M P ap o r ep r e s s u r ew a sp r o d u c e dn e a rr o a d w a y s ．W h e nt h ew o r k i n gf a c ew a s p u s h e dt o5 5 ，1 1 0 ，1 6 5m ，t h ep o r ep r e s s u r e sn e a rr o a d w a y sw e r ep r o d u c e dam a x i m u m1 ．5 3 ， 4 ．3 8 ，0 ．0 5M P ar e s p e c t i v e l y ．T h ep o r ew a t e rp r e s s u r eu l t i m a t e l yb r e a k st h er o c ki m p e d a n c e a n dl c a d st ow a t e r - i n r u s h ，w h i c hn e e da b o u t1 ～3m o n t h sl a g g i n gp e r i o d ． K e yw o r d s l a g g i n gw a t e r - i n r u s h ；n u m e r i c a ls i m u l a t i o n ；F L A C 3 D ；f l u i d m e c h a n i c a li n t e r a c t i o n 矿井突水是一个突发性灾害事故，国内外对其 研究非常重视，其发生发展的机理存在多种解释， 目前主要有1 将水压作为外部荷载。考虑隔水层 阻水效应的斯列萨列夫公式法，突水系数法‘1 { 3 ；2 通过隔水底板在采动、矿压及水压共同作用下的变 形和破坏特征来研究突水机理的“下四带”理论Ⅲ、 原位张裂和零位破坏理论；3 基于多源信息复合方 法的突水预测模型‘“． 据统计，矿山开采发生突水事故9 0 ％与断裂 构造有关，而沿断裂构造带的煤矿井巷滞后突水是 收稿日期2 0 0 7 1 2 1 7 基金项目国家自然科学基金项目 4 0 5 7 2 1 4 9 ，4 0 7 7 2 1 6 2 ；教育部重大科学技术培育研究项目 2 0 0 4 2 9 5 I 国家重点基础研究发展计划 9 7 3 项目 2 0 0 6 C B 2 0 2 2 0 5 l “十一五”国家科技支撑项目 2 0 0 7 B A K 2 4 8 0 1 2 0 0 6 B A B l 6 8 0 4 作者简介武强 1 9 5 9 一 ．男．内蒙古自治区呼和浩特市人，教授，工学博士．博士生导师．从事矿井水害防治及地质工程方面研究． E - m a l l z h u b i n l 9 6 9 r i p ．s i n a ．c o r nT e l 0 7 7 3 ．5 6 0 0 0 5 8 万方数据 第6 期 武强等断裂带煤矿井巷滞后突水机理数值模拟 7 8 1 危害最大，发生最频繁的一种．通过对断裂带物质 蠕变性质的研究，笔者曾试图从流变力学的角度解 释井巷滞后突水发生发展机理‘钉．倪宏革则从岩体 结构优势面理论出发，提出优势指标和评价准 则聃] ，通过数值模拟提出优势断裂对应力具有屏蔽 效应，该结论与文献[ 7 ] 所得结论相近．从而解释滞 后突水的机理。文献[ 8 ] 则从非稳定渗流理论研究 煤层底板突水灾害问题．但以上研究均未在模拟模 型中对滞后突水发生发展的过程加以具体展现，也 不能对滞后时间及孔隙水压变化加以定量．基于以 上，本文以开滦赵各庄矿1 3 水平东1 石门一次小 型突水事故为例，运用F L A C 3 D 软件，通过数值模 拟的方法，模拟滞后突水发生发展的全过程，对滞 后时间加以定量，并对滞后突水机理给予解释．其 结果对煤炭生产突水防治问题具有重要意义． 1 工程概况 开滦赵各庄矿2 0 0 3 年在开采1 3 水平 一1 1 5 0m 1 2 。煤层首采区3 1 2 2 西3 面至A - B 剖 面时，前期开拓的同水平岩石大巷发生边壁淋水现 象，当时水量较小．2 0 0 4 年5 月开始回采其下伏 1 2 2 煤层3 1 3 2 工作面，至2 0 0 5 年7 月2 7 日，巷道 淋水现象开始加剧，并且淋水范围由6 0m 延伸范 围扩大至1 5 0m ，涌水量达1 ．1 ～1 ．6m 3 ／m i n ，水 压最高达4 ．9M P a ，同时伴随着巷道底鼓变形加 剧，变形量达1 6 2m m ． 为预防涌水现象进一步扩大，2 0 0 5 年8 月1 9 日～9 月5 日采掘工程停工数日．直至2 0 0 6 年3 月3 1 3 2 工作面全部回采结束．目前涌水量在0 ．5 “ - - 1 ．0m 3 ／m i n ，水压在0 ．4 ～2 ．9M P a ，涌水量和 水压呈逐渐减小并趋于稳定的趋势，该矿煤层采掘 工作面及巷道平面布置关系如图1 ． 3 1 2 2 西3 1 i 图1 煤层采掘工作面与巷道平面布置关系 F i g ．1L a y o u td i a g r a mo fc o a lm i n i n gf a c e sa n dr o a d w a y s 2 水文地质条件 根据矿区地质资料。，1 3 水平巷道开凿于一套 砂岩、粉砂岩和黏土岩地层之中，从上至下分属于 石炭系下统开平组 C ； 和石炭系中统唐山组 C 。 ，其问夹六层厚度在O ．4 7 ～2 ．7 7m 海相沉积 的灰岩薄夹层，从下至上分别命名为K ，，K 。，⋯ K e ，薄层灰岩在局部地段含水，但水量较小，补给 条件较差． 唐山组砂岩层下部为奥陶系中统马家沟组 0 z 灰岩，平行不整合状与上层相接，奥陶系灰岩 富含岩溶裂隙、孔隙承压水，水量大，水压高 8 ．o ～ 9 ．0M P a ，并直接接收地表大气降水补给，是威胁 矿区开采的主要充水含水层． 开平组上界，即K s 灰岩的顶部以上为赵各庄 矿主要含煤地层，从下至上分属于石炭系上统赵各 庄组 c 2 和二叠系下统大苗庄组 P } ．该段含煤 地层从上至下夹煤5 ～煤1 2 共8 层煤层，其中煤 5 ，煤7 ，煤9 ，煤1 2 等层为赵各庄矿多年来的主采 煤层．据地质资料，从K 。灰岩顶界面～煤1 2 间浅 灰色中、粗砂岩，以乳白色石英为主，含水性较强， 但补给条件一般，是煤系地层中另一重要的含水 层，简称为煤系地层含水层．该矿A _ B 剖面如图2 所示． 3 滞后突水现象分析 历史上赵各庄矿就曾发生过大型滞后突水灾 害事故，1 9 7 2 年3 月，在回采9 水平9 1 3 2 工作面 时，从工作面初采至9 水平巷道突水事故发生，时 间间隔约5 个月 1 9 7 1 年9 月～1 9 7 2 年3 月 ，当 时突水量达5 6 ．3m 3 ／r a i n [ 9 ] ． 结合历史资料进一步分析，可以发现赵各庄矿 巷道滞后突水具有以下特征 开辣赵各庄矿业公司．林西一赵各庄矿延深地质报告[ R ] ．唐山开滦 集团 有限责任公司，1 9 7 7 l O 一1 8 ． 万方数据 7 8 2中国矿业大学学报 第3 7 卷 1 突水现象的发生和扩大都与煤层开采有一定的 关系，如9 水平巷道侧上方1 2 煤层9 1 3 2 工作面， 以及1 3 水平巷道侧上方1 2 。煤层3 1 2 2 工作面和 1 2 2 煤层3 1 3 2 工作面； 2 突水位置一般在开凿于断层破碎带附近的 岩石巷道一段，如9 水平巷道位于东Ⅲ断层带，1 3 水平巷道位于东Ⅷ断层带； 3 从工作面回采开始到突水事故发生这一段 存在一个明显的滞后期． 由以上分析可知，巷道滞后突水与采掘活动、 地下水赋存条件和地质构造条件等有密切关系，地 下水赋存和地质构造是突水现象发生的必要条件， 采掘施工则是突水的诱发因素． 4 数值模拟模型建立 4 ．1 模拟模型及边界条件 采用F L A C 3 D 软件，根据A - B 剖面所反映的主 要地质特征，构建三维有限差数值计算模型．模型 取计算深度标高⋯1 0 0 0 1 2 3 0m ，z 方向长3 2 0 m ，Y 方向长2 0 0m ，z 方向高2 3 0m ．图3 为计算模 型网格图．模型侧面限制水平移动，底面限制垂直 移动，模型上部模拟上覆岩层的重量，取吒；2 3 ．0 M P a ． 图3模拟计算模型 F i g ．3 S k e t c ho fs i m u l a t i o nm o d e l 介质材料采用莫尔一库仑屈服模型，分别建立 6 种介质材料类型，即细砂岩 煤层顶板 、煤层、中 粗砂岩 煤层底板 、砂岩夹糜棱岩 断层破碎带 、 糜棱岩夹断层泥、砂岩 隔水层 和石灰岩 奥灰含 水层 ，根据现场取样和岩石力学实验结果，并考虑 到岩石尺度效应，各介质材料采用的岩石物理力学 参数见表1 ．在模型中还特别建立了2 个相应于1 3 水平位置的岩石巷道． 模拟计算模型采用F L A C 3 0 软件的流一固耦合 计算模块，有关F L A C 3 D 软件中的流一固耦合计算模 块应用可参考文献[ 1 0 ] ． 表1 岩石物理力学计算参数 T a b l e1P h y s i c a la n dm e c h a n i c a lp a r a m e t e r so fr o c k 流一固耦合模型理论认为岩石等多孔介质材料 都是可变形体，在载荷和流体压力作用下，它们的 变形将引起其中孔隙、裂隙通道的改变，从而影响 孔隙流体的流动；孔隙流体压力、流动速度变化等 也会引起多孔介质变形的改变，这样，多孔介质变 形与其中流体流动间存在相互影响相互作用，称之 为流一固耦合作用1 。．有关流一固耦合模型理论的具 体内容可参考文献D 2 1 5 ] ，本文不再赘述． 4 ．2地下水初始条件和边界条件 根据矿区水文地质条件，模型设置上下2 层含 水层，由上至下分别为1 煤系地层含水层，位于 K 6 灰岩顶界面～煤1 2 间，厚度约1 8m ．两含水层 之间隔水段厚约1 0 0m ；2 奥陶系灰岩承压含水 层，厚度2 0 0m 以上． 根据矿区多年地下水位监测资料，可知奥陶系 灰岩承压含水层和煤系地层含水层分属两个联系 较弱的地下含水层系统．将两者的观测水位值换算 成相应高程下的水压值，确定奥陶系灰岩承压含水 层的初始水压为8 ．0M P a ，煤系地层含水层初始水 压为8 ．5M P a ．模型侧面设为流量边界条件，以水 平方向为各向同性条件考虑，边界流量q 7 ．6 x 1 0 - 5m 3 ／s ，均为流向模型内． 4 ．3 模拟开采工况条件 如前所述，赵各庄矿突水具有滞后发生的特 征，即某水平巷道在开拓阶段及其后几年间都没有 突水情况发生，但当到了开采阶段，并且当回采工 作面开采到一定阶段时才发生巷道突水，因此对开 采工况条件的模拟至关重要． 模拟将以开采工作面宽度 约5 5m 作为煤层 开采阶段的划分依据，共划分出3 个开采阶段1 煤层开采第1 阶段．采用N u l l 本构模型模拟该阶 段煤层在模型中被瞬时挖去，并持续1 2 0d ；2 煤 层开采第2 阶段．该阶段煤层亦被瞬时挖去并持续 1 2 0d ，同时第1 阶段煤层采空面施以梁结构单元 万方数据 第6 期 武强等断裂带煤矿井巷滞后突水机理数值模拟 7 8 3 模拟开采煤层顶板未完全垮塌的支护状态；3 煤 层开采第3 阶段，该阶段煤层再被瞬时挖去并持续 1 2 0d ，同时在第1 ，2 阶段煤层采空面处均以物质 充填的形式模拟前2 个开采阶段煤层顶板处于完 全垮塌，开采部位被垮落的岩石材料完全充填的开 采状态．各阶段具体开采部位可参见图3 ． 5 计算结果分析 5 ．1 地下水渗流扩散现象分析 根据“下四带”理论【3 ] ，在开采条件下，断层破 碎带附近奥陶系灰岩孔隙、裂隙承压水的导升高度 一般较高，且具有水量大、突发性和致灾性的特征． 图4 a - - 一4 c 分别为第1 ，2 ，3 阶段开采1 2 0d 后 孔隙水压力分布模拟计算结果图．从图4 中可以看 到，奥陶系灰岩含水层与断裂破碎带相交部位，地 下水的渗流导升高度明显高于其附近的完整基岩 地下水导升高度，并随着煤层开采的推进呈逐步发 展的趋势．如图4 a ～4 c 的左下角一带，存在明显的 孔隙水压力扩散带．这是由于在该部位岩体相对较 为破碎，受煤层开采所产生的二次应力影响，奥陶 系灰岩承压水在该处孔隙水压升高，从而使地下水 体沿着断裂破碎带向上导升所致，这也从数值模拟 的角度验证了上述“下四带”理论所提出这一现象． 图4主采煤层开采各阶段孔隙水压分布 孔隙水压观测点位置标注在图4 c 中 F i g ．4 C l o u dd i s t r i b u t i o no fp o r ep r e s s u r ei nc o a lm i n i n go ft h ep h a s e 另外由于断层破碎带贯穿了上下2 层含水层， 从图4 b 中还可以看到孔隙水压由煤系地层含水层 沿断层向下渗流扩散的现象，并在岩石巷道附近形 成了约4 ．0 ～5 ．0M P a 的孔隙水压力带，与图4 a 相比较，可知在该处孔隙水压明显升高．通过与相 应时间的应力计算结果相比较，可知产生这一现象 的原因是由于在煤层开采的第1 ，2 阶段，巷道位置 尚处于煤层开采推进方向的前端应力集中带，煤系 地层含水层在高附加二次应力作用下，地下水体在 高孔隙水压作用下产生沿断裂破碎带向下的渗流 扩散，并逐渐影响到岩石巷道一带．但随着开采向 前推进，巷道位置逐渐处于开采工作面底板下方应 力释放带，这使岩石巷道附近孔隙水压明显降低 如图4 c ，这也解释了为何在开采初期，巷道周围 孔隙水压逐渐升高，而到了后期水压逐渐减小最后 趋于稳定这一现象． 这些现象的产生，主要是由于受煤层开采所产 生的二次应力影响，地下天然应力环境发生改变． 这种应力环境改变将直接造成地下孔隙水压力的 调整和改变，从而导致地下水沿断裂破碎带产生附 加渗流运动，使原始导升高度及巷道附近孔隙水压 发生变化，尤其在岩石巷道附近的孔隙水压变化与 巷道相应与开采工作面的相对位置有关． 5 ．2 孔隙水压力动态变化分析 F L A C 3 D 软件可在模型中特殊部位设置计算过 程观测点，以便观测该点应力、应变、温度、孔隙水 压等计算值随模拟时间变化的全过程．由于流一固 耦合模型中的地下水渗流运动方程表达的是多孔 介质微元体中流体通量的变化等于流体体积随时 间的变化[ 10 。，所以该模块的模拟计算时间代表的 是真实的时间． 图4 c 显示了在模型中设立的6 个孔隙水压观 测点的位置，分别位于巷道和煤层附近，其中2 ，3 号点设在巷道旁，4 号点则设在煤系地层含水层 中，6 - - ．8 号观测点沿断层设置．图5 显示了煤层开 采过程中孔隙水压和最大不平衡力随时间的变化 过程曲线，该曲线具有以下特征 1 最大不平衡力曲线具有脉冲曲线的特点， 其突变点可以清楚地标识各开采阶段的起始和终 结时刻． 2 沿断层设置的6 “ - - 8 号点，其孔隙水压力曲 线在煤层开采第1 ，2 阶段具有明显的突变峰值，但 峰值大小有所不同，如在6 号点第一阶段峰值为 1 ．1 6 8M P a ，第2 阶段峰值则为2 ．8 5 1M P a ，在第3 阶段则未出现峰值，其它两观测点也有类似现象 如表2 ．这与各观测点相应于开采工作面的相对 万方数据 7 8 4中国矿业大学学报 第3 7 卷 位置有关． 3 6 ～8 号观测点孔隙水压峰值点的产生时 间与煤层开采的起始时间具有明显的滞后，如在6 号点第l 阶段峰值产生时间是在第3 8 8 天，滞后 2 3d 第1 阶段起始时间为第3 6 5 天 ，第2 阶段峰 值产生时间是在第5 1 8 天，滞后3 3d 第2 阶段起 始时问为第4 8 5 天 ． 4 4 号观测点孔隙水压值在第1 ，3 阶段基本 保持在6 ．0M P a 左右，但在第2 阶段则有所减小， 约在3 ．0M P a 左右．这仍然与其相应于开采工作 面的相对位置有关． 表2 显示了不同开采阶段各观测点孔隙水压 峰值及其滞后时间． 1 ．6 1 ．4 舌1 ．2 蠢1 ．0 妻n 8 0 ．6 堪O ．4 - o ‘、～～～～ 。l 雌‘一I k ～j战≮鼍，，1 1 2 l O 8量 R 6 出 篙 4 骂 O 图5 最大不平衡力和孔隙水压力 随时问变化过程曲线 F i g ．5 P r o c e s sc u r v e so fm a xu n b a l a n c e df o r c ea n d p o r ep r e s s u r e c h a n g e sw i t ht i m e 表2观测点孔隙水压峰值及其滞后时间统计 T a b l e2S t a t i s t i c so fo b s e r v a t i o np o i n t sa n dp o r ew a t e rp r e s s u r ep e a kl a gt i m e 6 滞后突水机理分析 根据模拟结果可知，由于开采扰动，造成工作 面及巷道周围应力环境发生改变，进而对岩层中赋 含的地下水体施加了额外的压力，导致孔隙水压力 升高．升高的孔隙水压短时间内来不及消散，又会 使岩体应力发生进一步的调整，从而进一步使孔隙 水压力升高．在孑L 隙水压达到峰值的时刻，一旦冲 破周围的岩体阻抗，则发生地下水突然涌出的现 象，断裂带附近的岩石巷道受到突水威胁最大，而 这种突变反映在孔隙水压上一般需要一定的时间， 模拟结果表明，其滞后时间一般在l ～3 个月之间， 这就是滞后突水的流一固耦合实质． 由此基本可以判定赵各庄煤矿1 3 水平东1 石 门突水是由于煤层开采扰动所导致的断层采动型 延迟滞后突水．进一步的模拟还可以证实其突水水 源主要来自上部煤系地层含水层，故水量不大，且 呈逐渐减小的趋势． 图6 为模拟的煤层开采第2 阶段完成后2a 时间内，在8 号点孔隙水压模拟结果与现场相应位 置监测孔的监测结果比较图．由图6 可见模拟计算 结果与现场观测结果值域范围相近，变化趋势吻合 较好．另外，奥陶系灰岩含水层在断裂破碎带附近 产生了较高的导升，从模拟结果看还不能威胁到巷 道，但它毕竟是一种潜在的威胁，一旦其突破岩石 强度产生突水，后果不堪设想，因此需加强监测． 年／月 2 ∞5 ．1 2 2 ∞6 ．0 62 0 0 6 ．1 2 2 0 0 7 ．0 6 i f d 图68 号观测点模拟计算值与现场监测值比较 F i g ．6C o m p a r i s o nb e t w e e nt h es i m u l a t i o nc a l c u l a t e d a t8 t ho b s e r v a t i o np o i n ta n ds i t em o n i t o r i n gr e s u l t s 7 结论 1 模拟结果表明。随着煤层开采的推进，奥陶 系灰岩承压水和煤系地层承压水将会沿着断裂破 碎带产生渗流扩散，并在岩石巷道附近形成4 ．O ～ 5 ．0M P a 的孔隙水压升高带．其孔隙水压值的变 化，与开采工作面的推进和开采产生的局部二次应 力变化有关． 2 当工作面推进5 5 ，1 1 0 ，1 6 5m 的时候，岩石 巷道附近将分别产生最高1 ．5 3 ，4 ．3 8 ，0 ．0 5M P a 的孔隙水压．升高的孔隙水压无法在短时间内消 散，并进一步作用于岩体，最终突破岩体阻抗产生 突水，突水的发生一般需要1 “ - 3 个月的滞后时间． 3 赵各庄矿1 3 水平东1 石门小型突水事故 属于由开采导致的断层采动型延迟滞后突水，这种 突水类型在各类矿井中危害性大、发生率高．应用 万方数据 第6 期武强等断裂带煤矿井巷滞后突水机理数值模拟7 8 5 流一固耦合理论可模拟其发生发展全过程，解释突 水机理，其结果对其他矿在突水防治研究方面具有 参考价值，方法值得推广． 致谢感谢开滦 集团 有限责任公司博士后工作 站为本项研究提供经费和场地支持． 参考文献 E l l 靳德武，董书宁，刘其声．带 水 压开采安全评价技 术及其发展方向E J ] ．煤田地质与勘探，2 0 0 5 ，3 3 增 刊 2 1 2 4 ． J I ND e - w u ，D O N GS h u n i n g ，L I UQ i s h e n g ．S a f t e t y e v a l u a t i o nt e c h n i q u ea n dd e v e l o p m e n tt e n d e n c yo f s a f e t ym i n i n ga b o v ec o n f i n e da q u i f e rE J 3 ．C o a lG e o l o g y E x p l o r a t i o n ，2 0 0 5 ，3 3 S u p p 2 1 2 4 ． [ 2 ] 施龙青．韩进，宋扬．用突水概率指数法预测采 场底板突水[ J ] ．中国矿业大学学报，1 9 9 9 ，2 8 5 4 4 2 - 4 4 4 ． S H IL o n g - q i n g ，H A NJ i n ，S O N GY a n g ．F o r e c a s to f w a t e ri n r u s hf r o mm i n i n gf l o o rw i t hp r o b a b i l i t yi n d e x e s [ J ] ．J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y ，1 9 9 9 ，2 8 5 4 4 2 。4 4 4 ． [ 3 3 施龙青，薜进．开采煤层底板“四带”划分理论与 实践[ J ] ．中国矿业大学学报，2 0 0 5 ，3 4 1 1 6 2 3 ． S H IL o n g q i n g ，H A NJ i n ．T h e o r ya n dp r a c t i c eo fd i v i d i n gc o a lm i n i n ga r e af l o o ri n t of o u r - z o n e [ J ] ．J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y ． 2 0 0 5 ，3 4 1 1 6 2 3 ． [ 4 ] 汪明武，金菊良，李丽．煤矿底板突水危险性投影 寻踪综合评价模型[ J ] ．煤炭学报，2 0 0 2 ．2 7 5 5 0 7 5 1 0 ． W A N GM i n g - w u ．J I NJ u - l i a n g ，L IL i ．P r o i e c t i o n p u r s u i tm o d e lf o re v a l u a t i o no fd a n g e r o u sd e g r e eo f w a t e ri n r u s hf r o ms e a mf l o o r [ J ] ．J o u r n a lo fC h i n a C o a lS o c i e t y ，2 0 0 2 ，2 7 5 5 0 7 5 1 0 ． [ 5 ] 武强，刘金韬，董东林，等．煤层底板断裂突水时 间弱化效应机理的仿真模拟研究以开滦赵各庄 煤矿为例[ J ] ．地质学报，2 0 0 1 ，7 5 4 5 5 4 5 6 1 ． W UQ i a n g ，L I UJ i n - t a o ，D O N GD o n g - l i n ／e ta 1 ． T r i a la n a l y s e sa n dn u m e r i cs i m u l a t i o no fw a t e r - b u r s t - i n gt i m e - e f f e c tu n d e rc o a lb e d [ J ] ．A c t aG e o l o g i c a S i n i c a 。2 0 0 1 ，7 5 4 5 5 4 - 5 6 1 ． [ 6 ] 倪宏革，罗国煜．煤矿水害的优势面机理研究[ J ] ． 煤炭学报，2 0 0 0 ，2 5 5 5 1 8 5 2 1 ． N IH o n g g e ，L U OG u o - y u ．S t u d yo nt h em e c h a n i s m o fp r e f e r r e dp l a n eo fw a t e rh a z a r di nc o a lm i n e [ J ] ． J o u r n a lo fC h i n aC o a lS o c i e t y ，2 0 0 0 ．2 5 5 5 1 8 - 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e f f e c t f o rf a u l t si nZ h a o g e z h u a n gc o a lm i n e ，K a i l u a n ，C h i n a [ J ] ．J o u r n a lo fC h i n aC o a lS o c i e t y ，2 0 0 2 ，2 7 5 5 1 1 5 1 6 ． [ 1 0 ] I t a s c aC o n s u l t i n gG r o u p ，I n c ．F L A c 3 0 ，F a s tL a g r a n g i a nA n a l y s i so fC o n t i n u ai n3D i m e n s i o n s ，v e r s i o n2 ．0 。u s e r ’sm a n u a l [ R ] ．U S A I t a s c aC o n s u l t - i n gG r o u p ，l n c ，1 9 9 7 ． [ 1 1 ] 粱冰。孙可明，薛强．地下工程中的流一固耦合 问题的探讨[ J ] ．辽宁工程技术大学自然科学版， 2 0 0 1 ，2 0 2 1 2 9 - 1 3 4 ． L I A N GB i n g ，S U NK e - m i n g ，X U EQ i a n g ．T h er e - s e a r c ho ff l u i d s o l i dc o u p l i n gi nt h eg r o u n de n g i n e e r 。 i n g [ J ] ．J o u r n a lo fL i a o n i n gT e c h n i c a lU n i v e r s i t y ．． N a t u r a lS c i e n c e ，2 0 0 1 ．2 0 2 1 2 9 1 3 4 ． [ 1 2 3K U R A S H I G EM ．T r a n s i e n tr e s p o n s eo faf l u i d - s a t u r a t e dp o r o e l a s t i cl a y e rs u b j e c t e dt oas u d d e nf