矿业安全与环保

作者：孙文斌, 刘倩慧, 王晓, 李林, 陈其勇, 杨辉

关键词：断层突水, 渗透系数, 数值模拟, 流固耦合, 演化规律

为探究采动过程中围岩渗透系数演变及断层导水演化规律，采用理论分析手段，基于莫尔-库仑准则和最大拉伸准则进行推导，获得应力、水压影响下的渗透系数突变数学模型，将其引入FLAC3D数值模拟软件，建立了渗透系数动态演化的FLAC3D渗透性突变表征模型; 采用数值模拟模型方法，以山东某矿区为工程背景，对底板断层活化及最终形成突水的过程进行模拟，分析了采动过程中断层渗透系数阶段演化及承压水导升规律。结果表明：承压水导升相较于断层活化存在显著滞后效应，采动停止后，水力劈裂作用仍持续; 断层初始渗透性越好，水体导升势能损耗越小，承压水导升速度越快; 承压水导升速度与煤层埋深及断层初始渗透系数呈正相关关系，埋深越浅，渗透系数变化越小，导升速度越慢。研究成果可为存在断层活化及底板滞后突水事故风险的工作面水害防治提供参考。

来源：2026年第1期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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