某矿区带压开采逆断层活化及突水性分析.pdf

第 36 卷第 7 期煤炭学报Vol． 36No． 7 2011 年7 月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETYJuly2011 文章编号 0253 －9993 2011 07 －1177 －07 某矿区带压开采逆断层活化及突水性分析 卜万奎 1， 2 ， 徐 慧 2 1. 中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室， 江苏 徐州221008; 2. 菏泽学院 机电工程系， 山东 菏泽274015 摘要 根据某矿区 732 工作面的实际地质特征， 建立了力学模型， 给出了断层位置法向应力和剪 应力的计算公式， 计算了该矿区在开采过程中 F16 逆断层面上的法向应力和剪应力， 得出 随着 732 工作面的开挖， F16 逆断层面产生附加法向应力和附加剪应力， 附加的法向应力使得断层带内 张性裂隙产生与发展， 附加的剪应力使得断层带内剪切裂隙和断层两侧的剪节理张开， 透水性增 强。在此基础上， 利用 RFPA2D- Flow 有限元软件模拟了 732 工作面开采过程中顶板破坏情况及底 板渗流特征， 结果表明 732 工作面开挖过程中， 由于 F16 逆断层浅部紧闭不导水以及底板页岩未 破坏， 对盘含水层到采场之间没有形成贯通的裂隙通道， 奥灰水不能溃入采场， 底板渗流量不足以 发生突水危险。 关键词 带压开采; 逆断层; 断层活化; 突水; 奥灰水; RFPA2D 中图分类号 TD742. 2文献标志码 A 收稿日期 2010－11－15责任编辑 韩晋平 基金项目 国家重点基础研究发展计划 973 资助项目 2007CB209400 ; 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室博士后基金资助项目 PD1005 ; 菏泽学院科研基金资助项目 XY10BS04 作者简介 卜万奎 1981 ， 男， 江苏邗江人， 博士后。E － mail tbhbwk239 gmail. com Analysis on reverse fault activation and water inrush possibility for coal mining above confined aquifer in a mining area BU Wan- kui1， 2， XU Hui2 1. State Key Laboratory for Geomechanics ＆ Deep Underground Engineering， China University of Mining ＆ Technology， Xuzhou221008， China; 2. Department of Mechanical and Electrical Engineering， Heze University， Heze274015， China Abstract According to the geological characteristics of 732 working face in a mining area， a mechanical model was built， and the expression for normal stress and shear stress on the fault was given respectively． By calculating the nor- mal stress and shear stress on F16 reverse fault in excavation process， it is obtained that additional normal stress and additional shear stress is produced． Additional normal stress makes the tensional fracture emergence and development within F16 fault， while additional shear stress makes the shear fracture opening within F16 fault and makes shear joint opening on both parts of F16 fault． These results lead to water permeability improved within F16 fault． On this basis， failure distribution of coal roof and seepage feature of coal floor was simulated by using RFPA2D- Flow software． The re- sults show that there is no connected fracture channel between aquifer on other part and working face in excavation process， because the shallow depths of F16 reverse fault is compactly closed and shale on coal floor isn’ t destroyed． Ordovician limestone water can’ t burst into working face and the seepage flow on coal floor is not enough to lead to water inrush accident． Key words coal mining above confined aquifer; reverse fault; fault activation; water inrush; Ordovician limestone wa- ter; RFPA2D 煤矿水害一直是煤矿灾害防治的重点 ［1 －2 ］。随 着煤层开采深度的延伸和开采强度的增加， 对底板奥 灰水的防治， 更是许多学者研究的重点。从过去底板 突水事故中的水文地质结构资料和突水原因分析可 煤炭学报 2011 年第 36 卷 知， 煤矿采场工作面底板突水事故的 79. 5 是发生 在有断层等构造的破裂底板中［3 ］。前人在断层活化 突水方面已经做了很多工作。于广明等用数值方法 模拟地下开挖引起分形断层面活化的现象， 研究和总 结了分形断层面对采动岩体沉陷的影响规律［4 ］; 武 强等通过试验研究了煤层底板断层滞后型突水时效 机理 ［5 ］及提出了含地质构造的煤层底板突水评价的 新型实用主控指标体系 ［6 ］; 李晓昭等运用数值模拟 研究了开挖过程中断层面上的应力变化规律［7 －8 ］ ; 刘 志军运用数值模拟研究了不同断层产状要素对底板 应力、 位移的影响规律 ［9 ］; 陈红江等从预测预报角度 研究了煤层底板断层突水量及突水危险性［10 －11 ］ ; 唐 东旗等研究了断层带岩体工程地质力学特征及其对 断层防水煤柱留设的影响 ［12 ］; 李青锋等基于隔水关 键层的力学概念建立含隔水断层的隔水关键层活化 突水力学模型， 提出了在矿压和水压共同作用下的断 层采动活化突水条件及其突水机理［13 ］。前人研究成 果中缺少从理论上考虑煤层开挖过程中整个采场支 承压力对断层面上的应力影响。 本文根据某矿区 732 工作面的实际地质特征， 从 理论上建立了力学模型， 给出了整个采场支承压力作 用下断层面上法向应力和剪应力的计算公式， 计算了 该矿区在开采过程中 F16 逆断层面上的法向应力和 剪应力， 分析了 F16 逆断层在开采过程中破坏、 活化 的范围。在此基础上， 利用 RFPA2D－ Flow 有限元数 值软件模拟了 732 工作面在开采过程中底板破坏情 况， 分析了底板水流量特征。 1地质条件 某矿区在深部 F16 逆断层下盘开采埋深 602 m、 煤层厚度4 m 的山西组7 煤时， 在平行 F16 断层走向 布置了 732 工作面， 该工作面材料道与 F16 逆断层的 断煤交线最近距离为 50 m。F16 逆断层落差为 36 ～ 200 m， 已经将上盘奥陶系顶板上错至与下盘 7 煤层 垂距只有约 60 m。 F16 逆断层结构面为弱面， 在 732 工作面采动条 件下， 被矿压扰动产生活化， 奥陶系高压岩溶水能否 沿断层面溃入采场是亟需解决的问题。 2F16 逆断层活化力学分析 2. 1力学模型 根据以岩层运动为中心的矿山压力控制理论［14 ］ 及岩层控制的关键层理论［15 ］， 在采场倾向上， 煤层底 板岩层面支承压力峰值在工作面两侧一定距离内， 而 在采煤工作面底板由于破碎岩体的压实作用， 其支承 压力一般恢复到原岩应力 q0或有时要稍小一点， 力 学模型如图 1 所示。 图 1力学模型 Fig. 1Mechanical model 采用弹性理论， 设采场底板岩体为弹性体， 模型 中底板岩层面支承压力看作平面体载荷， 简化为如图 1 所示的线性应力分布， 即 原岩应力为均布载荷; 应 力增高区中的应力简化为线性增加; 应力降低区中的 应力简化为线性降低; 采空区中由于破碎岩体被压实 而作用在底板上载荷简化为均布载荷， 为原岩应力的 α 倍 α 取值 0 ～ 1 。设煤层底板为半无限体， 断层 面为平面， 与 x 轴正向夹角为 θ; 工作面一端位于 d 点处， 工作面右侧应力集中系数为 K1， 应力峰值在底 板上投影为 c 点， 右侧应力降低区中降低到原岩应力 的点在底板上投影为 b 点; 工作面另一端位于 e 点， 左侧应力集中系数为 K2， 应力峰值在底板上投影为 f 点， 左侧应力降低区中降低到原岩应力的点在底板上 投影为 g 点; 断层与煤层的交点是 a 点; ab、 bc、 cd、 de、 ef、 fg 的距离分别为 S1、 S2、 S3、 S4、 S5、 S6。断层位置上 任意一点 O 到煤层的垂直距离为 z， θ1 、 θ 2 、 θ 3 、 θ 4 、 θ 5、 θ6分别表示 Ob、 Oc、 Od、 Oe、 Of、 Og 与底板内法线的夹 角， 夹角的正负这样规定 从底板内法线开始逆时针 为正， 顺时针为负。 经推导得出作用在煤层底板岩层面上的支承压 力对断层位置上任意一点 O 引起的 z 方向正应力 σz、 x 方向正应力 σx和剪应力 τzx表达式分别为式 1 、 2 、 3 ， 其中， xb、 xc、 xd、 xe、 xf、 xg分别表示 b、 c、 d、 e、 f、 g 点的 x 方向坐标; x、 z 分别为任意点 O 的 x、 z 方向坐标; q0 γH， γ 为覆岩容重， H 为煤层埋深; ξ 为 变量。 由此得到支承压力作用下断层面上的法向应力 σN和剪应力 τN公式为 σN σxsin2θ σzcos2θ 2sin θcos θτzx τN sin θcos θ σz － σ x sin 2 θ － cos2θ τzx 8711 第 7 期卜万奎等 某矿区带压开采逆断层活化及突水性分析 σz q0z xb－ x π［ z2 x － xb 2］ q0arctan［ xb－ x /z］ π q0 q0z πS 2 ［ K1－ 1 x － xb S2 ］ ξ z2 x － ξ 2 xc xb q0z πS 2 ［ xb K1－ 1－ S2］ x － K1－ 1 z2 x2 z2 x － ξ 2 xc xb q0 πS 2 arctan ξ － x z ［ K1－ 1 x － xb S2］ xc xb K1q0z πS 3 xd－ x ξ － xdx x2 z2 z2 x － ξ 2 xd xc K1q0 πS 3 xd－ x arctan ξ － x z xd xc αq 0 [ π z ξ － x z2 x － ξ 2 arctan ξ － x ] z xe xd K2q0z πS 5 x － xe ξ xex － x2 z2 z2 x － ξ 2 xf xe K2q0 πS 5 x － xe arctan ξ － x z xf xe q0z πS 6 ［ K2－ 1 xg－ x S6 ］ ξ z2 x － ξ 2 xg xf － q0z πS 6 ［ xg K2－ 1 S6］ x － K2－ 1 z2 x2 z2 x － ξ 2 xg xf q0 πS 6 ［ K2－ 1 xg－ x S6］ arctan ξ － x z xg xf － q0z xg－ x π［ z2 x － xg 2］－ q0arctan［ xg－ x /z］ π 1 σx q0z x － xb π［ z2 x － xb 2］ q0arctan［ xb－ x /z］ π q0 q0z πS 2 ln［ z2 x － ξ 2］ K 1 － 1 xc xb q0 πS 2 arctan ξ － x z ［ K1－ 1 x － xb S2］ xc xb － q0z πS 2 ［ K1－ 1 x － xb S2 ］ ξ z2 ξ － x 2 xc xb q0z πS 2 x［ S2－ K1－ 1 xb］ x2 z2 K1－ 1 z2 ξ － x 2 xc xb － K1q0z πS 3 ln［ z2 x － ξ 2］ xd xc K1q0 πS 3 xd－ x arctan ξ － x z xd xc － K1q0z πS 3 xd－ x ξ － xdx x2 z2 z2 x － ξ 2 xd xc αq 0 [ π z x － ξ z2 x － ξ 2 arctan ξ － x ] z xe xd K2q0z πS 5 ln［ z2 x － ξ 2］ xf xe K2q0 πS 5 x － xe arctan ξ － x z xf xe K2q0z πS 5 xe－ x ξ － xex x2 z2 z2 x － ξ 2 xf xe － q0z πS 6 K2－ 1 ln［ z2 x － ξ 2］ xg xf q0 πS 6 ［ K2－ 1 xg－ x S6］ arctan ξ － x z xg xf q0z πS 6 ［ K2－ 1 x － xg－ S6 ］ ξ z2 x － ξ 2 xg xf q0z πS 6 x［ S6 K2－ 1 xg］－ x2 z2 K2－ 1 z2 x － ξ 2 xg xf － q0z x － xg π［ z2 x － xg 2］－ q0arctan［ xg－ x /z］ π 2 τzx q0z2 π［ z2 x － xb 2］－ q0z πS 2 arctan ξ － x z K1－ 1 xc xb q0z2 πS 2［ z 2 x － ξ 2］［ K1 － 1 ξ － xb S2］ xc xb K1q0z πS 3 arctan ξ － x z z xd － ξ z2 x － ξ [] 2 xd xc αq 0 π z2 z2 x － ξ 2 xe xd K2q0z πS [ 5 z ξ － xe z2 x － ξ 2 － arctan ξ － x ] z xf xe q0z πS 6 K 2 － 1 arctan ξ － x z xg xf q0z2 πS 6 xg－ ξ K2－ 1 S6 z2 x － ξ 2 xg xf － q0z2 π［ z 2 x － xg 2］ 3 2. 2F16 逆断层法向应力和剪应力分析 由于 σN和 τN公式不易求解， 故采用软件编程 将其数值化， 研究该矿区 732 工作面在开采过程中 F16 逆断层法向应力和剪应力的变化规律， 进而分析 对该断层活化的影响。 根据 732 工作面实际资料， 煤层埋深 H 600 m， 煤层覆岩容重 γ 24 525 N/m3， 断层倾角 θ 70; 根 据以岩层运动为中心的矿山压力控制理论以及实际 开采情况， 给出 S2 15 m， K1 3. 0， S3 5 m， S5 10 m， K23. 5， S620 m， α 0. 6， z 取 0 ～60 m， 而采 9711 煤炭学报 2011 年第 36 卷 宽 L 分别取 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80 m， 对应的 S4 分别为 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80 m， xb分别为 －80、 －90、 －100、 －110、 －120、 －130、 －140、 －150 m， 计算得到断层面上的法向应力和剪应力如图 2 所 示。 图 2断层面法向应力和剪应力曲线 Fig. 2Normal stress curves and shear stress curves on fault 从图 2 a 中可以看出 ① 在煤层开挖过程中， 底板水平以下断层面法向应力呈现先增大后减小的 规律， 说明断层面法向应力可以分为两个区域 增压 区和卸压区。增压区位于底板水平以下 20 m， 该处 断层处于挤压状态， 法向应力明显增大， 例如采宽为 10 m 时， 底板水平处断层面法向应力为14. 7 MPa; 而 底板水平以下 18 m 处断层面法向应力为 16. 4 MPa， 增幅 11. 6。卸压区则位于底板水平 20 m 以下， 该 范围内断层仍处于挤压状态， 只是该范围内的法向应 力随着深度的增加而不断减小， 例如底板水平以下 60 m 处断层面法向应力为 15. 4 MPa， 相对于底板水 平以下 18 m 处而言， 法向应力减幅为 6. 1。② 随 着采宽 L 不断增大， 断层面法向应力在不断减小， 说 明由于开挖作用在断层面上产生了附加法向应力。 例如底板水平以下 18 m 处， 当采宽为 10 m 时， 法向 应力为 16. 4 MPa， 而当采宽为 80 m 时， 法向应力为 15. 8 MPa， 减小了 0. 6 MPa。这种附加的法向应力是 不容忽视的， 随着采宽的不断增大， 附加的法向应力 使得底板水平 20 m 以下范围内法向应力明显降低， 可以推断该范围断层带内原有和新生张性裂隙的产 生和发展， 由于断层带孔隙比与法向应力的相关性， 该范围断层带的孔隙性和渗透性将增大。同时， 由于 法向应力降低造成断层带材料特性的恶化， 则又进一 步加剧了 与断层面平行和斜交的 裂隙的发展 ［7 ］， 从而使断层带的透水性进一步增大。 从图 2 b 中可以看出 ① 在煤层开挖过程中， 底板水平以下断层面剪应力也呈现先增大后减小的 规律 注 这里不考虑剪应力符号的正负， 因为正负 只和剪应力方向有关 。例如， 采宽为 10 m 时， 底板 水平以下 10 m 处断层面剪应力为 0. 93 MPa; 而底板 水平以下 30 m 处剪应力为 1. 68 MPa， 增幅 80. 6; 到底板水平以下 60 m 处剪应力为1. 25 MPa， 相对于 底板水平以下 30 m 处而言， 减幅 25. 6， 相对于底 板水平以下 10 m 处而言， 增幅 34. 4。由此可见， 虽然剪应力在底板一定范围以下有下降的趋势， 但是 该范围内的剪应力值仍然较大， 容易造成断层带的剪 切破坏。因此， 采动影响下剪应力容易使得底板水平 20 m 以下产生剪切破坏， 该范围内断层容易产生活 化。② 随着采宽 L 不断增大， 断层面剪应力在不断 减小， 说明由于开挖作用在断层面上产生了附加剪应 力。例如底板水平以下 27 m 处， 当采宽为 10 m 时， 剪应力为1. 68 MPa， 而当采宽为 80 m 时， 剪应力 1. 14 MPa， 减幅 32. 1， 说明这种附加的剪应力是不 容忽视的。这种附加的剪应力使得断层面剪应力减 小， 即附加的剪应力方向与原始剪应力方向相反， 这 样使得断层带内剪切裂隙和断层两侧的剪节理张开， 该范围内断层带的透水性将增大。此外， 附加的剪应 力可以引起断层两盘沿断层面相对滑动， 产生活 化。 3工作面突水性分析 3. 1数值模型 依据 732 工作面地质条件， 建立数值模型为平面 应变模型， 水平方向取 400 m， 垂直方向取 180 m， 共 400 180 单元。模型左、 右两侧为水平方向位移约 束， 模型底部为垂直方向位移约束， 含水层水压为 7 MPa。因本次模拟重点是研究工作面开挖对煤层 底板突水性的影响， 故将距下盘 7 煤 68 m 以上直至 地表的整个上覆岩层等效为一重块 简称“等效 块” ， 厚 30 m， 其质量由上覆岩层厚度及密度来确 定， 为了避免等效块对计算结果的影响， 其抗压强度 人为增大到 200 MPa。模拟开采下盘 732 工作面， 开 挖步距为 5 m， 垮落法顶板管理。数值计算模型如图 3 所示， 岩层物理力学参数见表 1。 0811 第 7 期卜万奎等 某矿区带压开采逆断层活化及突水性分析 图 3数值模拟模型 Fig. 3Numerical simulation model 3. 2模拟结果 煤矿地下开采， 必将造成岩层破裂与运动， 称此 岩体为采动岩体 ［16 ］， 采动岩体中应力场变化导致采 场中裂隙形成与发展。针对上述数值计算模型， 模拟 得出 732 工作面在开挖过程中岩体破断与裂隙分布 结果如图 4 所示， 采动岩体渗流分布与底板垂直渗流 曲线如图 5 所示。 表 1岩层力学参数 Table 1Mechanical parameters of rock 岩性弹性模量/GPa抗压强度/MPa泊松比容重/ kNm －3 摩擦角/ 渗透系数/ mmh－1 孔隙率 等效块352000. 25600354. 170. 01 上盘 页岩25 200. 2823304. 170. 01 上盘 砂岩40 400. 25253820. 800. 05 上盘 砂页岩32 300. 30243412. 500. 03 煤10150. 32142825. 000. 06 下盘 砂岩40 400. 25253820. 800. 05 下盘 页岩25 200. 2823304. 170. 01 下盘 砂页岩32 300. 30243412. 500. 03 灰岩35350. 2525364 1700. 20 断层550. 35201541. 700. 10 图 4采动岩体裂隙分布 左边 与剪应力分布 右边 Fig. 4Distribution of fracture leftand shearing stress rightof mined rock 在开挖初期， 如开挖20 m 时， 原岩应力状态受到 扰动， 引起采空区围岩应力重新分布， 在采空区两侧 出现应力集中， 形成 “拱” 型支承压力增高带［17 ］， 而位 于支承压力拱下方的岩层处于卸压状态; 且由于断层 阻碍了开挖引起的二次应力传递， 使得靠近含水层的 断层带范围内应力更加集中， 呈现出较大的应力， 这 一范围内断层带零星有压剪破坏， 造成渗透性增大， 这与理论分析结果一致。 随着开挖宽度的增加， 支承压力拱下方的岩层开 始从中间破坏， 在其自身重力作用下弯曲变形下沉， 而采空区底板则因卸荷产生拉破坏。而靠近含水层 的断层带则因开挖引起的附加法向应力和附加剪应 1811 煤炭学报 2011 年第 36 卷 图 5采动岩体渗流分布 左边 与底板垂直渗流曲线 右边 Fig. 5Seepage distribution of mined rock leftand vertical seepage curves rightof coal floor 力作用， 进一步产生破坏， 这一范围内断层容易活化， 渗透性将进一步增大。 当开挖到70 m 时， 煤层顶板基本顶开始破断， 产 生离层; 而底板破坏深度仍在底板砂岩范围内。当开 挖到 80 m 时， 煤层基本顶进一步破坏， 需注意的是 ① 覆岩破坏范围并没有和 F16 逆断层导通; ② 靠近 含水层的断层带内压剪破坏区域始终在开挖水平 36 m以下， 而在36 m 以上断层未见破坏， 特别是底板 砂岩、 页岩深度范围内断层未产生破坏; ③ 在 732 材 料道下靠近 F16 逆断层一侧产生的裂隙和 F16 逆断 层贯通。由此可看出， 从对盘含水层到采场没有形成 贯通的裂隙通道， 奥灰水不能溃入采场。 从图 5 左边采动岩体渗流分布中可清晰看出， 渗 流速度主要集中在破坏的断层范围内， 其次还集中在 732 材料道下方砂岩的破坏处， 而在断层和采场之间 的页岩渗流速度则非常小， 表明页岩起到了隔水作 用。图 5 右边底板垂直渗流量曲线表明， 开挖初期底 板垂直渗流速度主要集中在采空区两侧， 随开挖的进 行， 渗流速度越来越集中在 732 材料道附近。根据底 板垂直渗流量曲线， 得出不同开挖步距下底板垂直渗 流总量 单位宽度渗流总量 ， 如图 6 所示。可看出 随开挖距离的增大， 底板渗流总量虽然有所增大， 但 渗流总量的数值却较小， 开挖到80 m 时， 渗流总量趋 于平稳， 为 5. 4 m3/h。结果表明， 在开挖过程中， 底 板虽有少量水出现， 但不会造成突水危险， 采煤过程 中只需安装正常排水设备即可保证安全开采。 图 6底板垂直渗流总量曲线 Fig. 6Vertical seepage flow curve of coal floor 4工程验证 根据该矿区井下钻探证实， 在开挖过程中， 位于 开挖水平的 F16 逆断层面紧闭、 固化， 不导水， 即没有 产生破坏、 活化， 与分析结论一致。目前， 732 工作面 已经开采， 回采过程中既未发生顶板大面积淋水， 更 未发生底板奥陶系岩溶水突水事故， 验证了本文分析 的正确性、 可靠性。 5结论 1 随着 732 工作面的开挖， F16 逆断层面产生 了附加法向应力和附加剪应力。附加的法向应力使 得底板水平 20 m 以下范围内法向应力明显降低， 使 得断层带内张性裂隙产生与发展， 透水性增强; 附加 的剪应力方向与原始剪应力方向相反， 使得断层带内 剪切裂隙和断层两侧的剪节理张开， 透水性也将增 大。 2811 第 7 期卜万奎等 某矿区带压开采逆断层活化及突水性分析 2 在 732 工作面在开采过程中， 覆岩产生破 坏、 离层和冒落， 破坏范围逐渐增大， 但覆岩破坏区域 并没有发展到和 F16 逆断层导通; F16 逆断层压剪破 坏区域始终在开挖水平 36 m 以下， 而位于开挖水平 36 m 以上的断层则处于紧闭、 固化状态， 不导水; 在 732 材料道下靠近 F16 逆断层一侧产生的裂隙没有 贯通 F16 逆断层。 3 开挖初期， 采场底板垂直渗流速度非常小， 主要集中在采空区两侧; 随着开挖距离的增加， 732 材料道下方砂岩逐渐产生破坏， 底板垂直渗流速度主 要集中在 732 材料道下方; 开挖到 80 m 时， 底板渗流 总量趋于平稳， 且不足以发生突水危险。 4 732 工作面开挖过程中， 从含水层到采场之 间没有形成贯通的导水通道， 对盘奥灰水不能溃入采 场， 开采过程中只需要安装正常排水设备即可保证安 全开采。 参考文献 ［ 1］靳德武． 我国煤层底板突水问题的研究现状及展望［J］． 煤炭科 学技术， 2002， 30 6 1 －4． Jin Dewu． Research status and outlook of water outburst from seam floor in China coal mines［J］ ． Coal Science ＆ Technology， 2002， 30 6 1 －4． ［ 2］虎维岳， 王广才． 煤矿水害防治技术的现状及发展趋势［J］ ． 煤 田地质与勘探， 1997， 25 S1 17 －23． Hu Weiyue， Wang Guangcai． Development of technique of controlling water hazard on coal mine［J］． Coal Geology ＆ Exploration， 1997， 25 S1 17 －23． ［ 3］缪协兴， 刘卫群， 陈占清． 采动岩体渗流理论［M］． 北京 科学出 版社， 2004． ［ 4］于广明， 谢和平， 杨伦， 等． 采动断层活化分形界面效应的数 值模拟研究［ J］． 煤炭学报， 1998， 23 4 396 －400． Yu Guangming， Xie Heping， Yang Lun， et al． Numerical simulation of fractal effect induced by activation of fault after coal extraction ［ J］． Journal of China Coal Society， 1998， 23 4 396 －400． ［ 5］武强， 周英杰， 刘金韬， 等． 煤层底板断层滞后型突水时效机 理的力学试验研究［J］ ． 煤炭学报， 2003， 28 6 561 －565． Wu Qiang， Zhou Yingjie， Liu Jintao， et al． The mechanical experi- ment study on lag mechanism of water- bursting of fault under coal seam［J］． Journal of China Coal Society， 2003， 28 6 561 －565． ［ 6］武强， 张志龙， 马积福． 煤层底板突水评价的新型实用方法 Ⅰ 主控指标体系的建设［ J］ ． 煤炭学报， 2007， 32 1 42 －47． Wu Qiang， Zhang Zhilong， Ma Jifu． A new practical ology of the coal floor water bursting uating Ⅰ the master controlling in- dex system construction［J］ ． Journal of China Coal Society， 2007， 32 1 42 －47． ［ 7］李晓昭， 罗国煜， 陈忠胜． 地下工程突水的断裂变形活化导水机 制［J］ ． 岩土工程学报， 2002， 24 6 695 －700． Li Xiaozhao， Luo Guoyu， Chen Zhongsheng． The mechanism of de- ation and water conduction of fault due to excavation in water in- rush in underground engineering［J］． Chinese Journal of Geotechni- cal Engineering， 2002， 24 6 695 －700． ［ 8］赵海军， 马凤山， 李国庆， 等． 断层上下盘开挖引起岩移的断层 效应［ J］ ． 岩土工程学报， 2008， 30 9 1 372 －1 375． Zhao Haijun， Ma Fengshan， Li Guoqing， et al． Fault effect due to un- derground excavation in hangingwalls and footwalls of faults［J］． Chi- nese Journal of Geotechnical Engineering， 2008， 30 9 1 372 － 1 375． ［ 9］刘志军， 胡耀青． 承压水上采煤断层突水的固流耦合研究［J］． 煤炭学报， 2007， 32 10 1 046 －1 050． Liu Zhijun， Hu Yaoqing． Solid- liquid coupling study on water inrush through faults in coal mining above confined aquifer［J］． Journal of China Coal Society， 2007， 32 10 1 046 －1 050． ［ 10］陈红江， 李夕兵， 刘爱华， 等． 煤层底板突水量的距离判别分析 预测方法［J］ ． 煤炭学报， 2009， 34 4 487 －491． Chen Hongjiang， Li Xibing， Liu Aihua， et al． Forecast of water inrush quantity from coal floor based on distance discriminant analysis theory［J］ ． Journal of China Coal Society， 2009， 34 4 487 －491． ［ 11］周健， 史秀志， 王怀勇． 矿井突水水源识别的距离判别分析模 型［J］． 煤炭学报， 2010， 35 2 278 －282． Zhou Jian， Shi Xiuzhi， Wang Huaiyong． Water- bursting source de- termination of mine based on distance discriminant analysis model ［J］ ． Journal of China Coal Society， 2010， 35 2 278 －282． ［ 12］唐东旗， 吴基文， 李运成， 等． 断裂带岩体工程地质力学特征及 其对断层防水煤柱留设的影响［J］． 煤炭学报， 2006， 31 4 455 －460． Tang Dongqi， Wu Jiwen， Li Yuncheng， et al． The features of fault zone rockmass engineering geological mechanics and its effect on leaving fault waterproof pillar［J］ ． Journal of China Coal Society， 2006， 31 4 455 －460． ［ 13］李青