断层活化引发顶板岩溶水突水机理分析
采动断层活化引发突水机理研究
ｌ ｅ ｏ ｔｅｆ ｌ（ｈ ｕｔ ｃｖｔｎ ａｓｄｔｅｒｏ ｎ ｏｒ ａｅ ｉｒｓ ｆｈ ｅｍ． Ｆｒ ｅｓ ａ ｅｉ ｅｔｔｎ ｅ ｌ ｆｈ ｕｔ ｔｅ ａ ｌａｔ ａ ｏ ）ｃｕｅ ｈ ｏｆ ｄｆｏ ｔ ｕ ｈｏ ｅｓａ ｖ ａ ｆ ｉ ｉ ａ ｌ ｗ ｒｎ ｔ ｏ ｔ ｔ ｔ ｓｄｍ ｎａｏ ｍ ｈ ｒａ ｉ
矿井突水原因
科技信息水害是影响矿井安全生产的主要因素之一，为保证煤层的正常开采，在煤层开采之前对煤矿开采区内进行水文地质勘探，查明煤层顶、底板围岩的富水情况，采空区的积水情况和主要断层的含水及导水性等问题具有十分重要的意义。
一、突水原因分析采掘过程中，造成底板突水的因素是多方面的，是多种因素综台作用的结果。
根据现场实际观测及有关理论分析，笔者认为影响底板突水的因素主要有以下几个方面：1、矿压采矿过程中的矿山压力，对工作面底板具有严重的破坏作用，产生新裂隙，并“活化”原有断裂，导致底板突水。
随着采煤工面的推进，底板任一断面总是经历超前支撑压力压缩破坏，采后悬顶卸压膨胀破坏，采空区周边剪切破坏，最后顶板冒落压实的再受压过程。
矿压对底板的破坏程度是不一样的，其中采空区卸压膨胀及其周边剪切对底板破坏最严重，产生的裂隙最多。
工作面初压及周期来压时顶板悬顶面积最大，工作面周围煤体的支撑压力及煤壁处的剪切力达到最大值，煤层底板最易造成破坏，底板最易突水。
因此，突水点多在初压及周压地段或煤壁处。
2、断裂断裂构造是突水的主要因素之一，综台分析其作用主要有：(1)断裂构造的存在破坏了底板完整性，降低了底板的强度。
(2)断层上下两盘错动的结果，缩短了煤层与含水层的距离，甚至使煤层与含水层直接对口。
(3)断裂带破碎、软弱，易形成导水通道。
(4)断层带充水成为充水带，更使水文地质条件复杂化。
3、隔水层隔水层对突水起阻挡作用，其阻水能力是由其厚度、岩性组合及力学强度决定的厚度越大，越不易出。
其岩性组合及力学强度是控制底板岩层受采动影响的重要因素。
当煤层底板岩软硬相间时，不易形成裂隙；当底板岩层自近(煤层)而远，强度由弱到强时，岩层间易形成采动裂隙。
煤层到底板含水层之间的距离由采矿破坏深度、有效隔水层厚度及导高三部分组成。
起阻水作用的主要是有效隔水层厚度。
如果矿压对底板破坏深度大，导高又大，则有效塥水层厚度相对减小，工作面底板就容易出水。
断裂区岩溶隧道突水机制及预测分析
区 。采 用新 奥法 施工 。
隧址 区位 于扬子 准 地 台北 缘 的 青 峰 台褶 束 ， 走 向
近 Ｅ Ｗ 向， 略 向 北 突 出 。经 调 查 ， 该 隧 道 区 断 裂 带 以 Ｅ Ｗ 向为主 ， 分别为 Ｆ ７ － ２ ， Ｆ ８ — ２， Ｆ ９ ． ２ ， 倾角 ３ ７ 。 ～７ Ｏ 。 。
摘要 ： 复 杂的地 质构 造环 境 易造成碳 酸 盐 隧址 区施 工过程 中 突水 突泥 灾害发 生。本 文 以珠 藏 洞 隧道 为
例， 从 断 裂构造 环境 、 地层 岩性 、 地 下水循 环 条件等 控 制性 因素 分析 大断 裂 区隧道岩 溶 突水机 制 ， 提 出以 地质 调查 为主 、 物探 方 法为辅 的岩 溶风 险预 测方 法 ， 并与 实际揭 示 情 况进 行 对 比 ， 验 证 了其 实用性 。 并
铁
６２
道
建
筑
Ｒａ ｉ ｌ ｗａ ｙ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ — １ ９ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — ０ ０ ６ ２ — ０ ３
断裂 区岩 溶 隧 道 突水 机 制及 预 测 分 析
康 杰
（ 中 国石 油 大 学 （ 华 东） 山东石大科技集 团， 山东 东营 ２ ５ ７ ０ ６ １ ）
断层 内岩石 局部 破碎 ， 发 育碎 裂岩及 大 量构造 透镜 体 。
该 组 断层 大 多表现 为 沿 岩层 面滑 移 ， 且 在 断 层 上 下 盘
该段 位 于 Ｆ ８ — ２断 裂带 内 ， 主 要 是 天河 板 组 灰 岩 ，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ ． ２ ０； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ ０ ８ ． ２ ０ 作者简介 ： 康 杰（ １ ９ ７ ２ 一 ） ， 男， 河 北沧 县 人 ， 工程师 。
《2024年基于流固耦合物理模拟技术的顶板突水机理研究》范文
《基于流固耦合物理模拟技术的顶板突水机理研究》篇一一、引言随着地下资源的开采与利用，煤矿等地下工程中顶板突水事故频发，给生产安全与人员安全带来了极大的威胁。
为了深入理解顶板突水机理，并有效预防和控制此类事故的发生，本文基于流固耦合物理模拟技术对顶板突水机理进行研究。
希望通过本项研究，能更好地认识和理解突水过程的物理机制，并为预防和控制顶板突水提供理论依据和实用技术。
二、流固耦合物理模拟技术流固耦合物理模拟技术是一种将流体与固体相互作用的过程进行物理模拟的技术。
该技术主要基于多物理场耦合理论，包括流体动力学、岩石力学、热力学等多领域知识。
在顶板突水的研究中，流固耦合物理模拟技术主要用于模拟地下水在岩层中的渗透过程以及岩层在地下水作用下的变形、破坏过程。
三、顶板突水机理研究1. 突水过程分析顶板突水是一个复杂的流固耦合过程。
当地下水压力超过岩层承受能力时，岩层会发生变形、破裂，进而形成突水通道，导致顶板突水。
该过程涉及岩层的渗流、应力、变形等多个物理过程。
2. 流固耦合模拟利用流固耦合物理模拟技术，我们可以对顶板突水过程进行模拟。
通过设定不同的地下水压力、岩层性质等参数，观察岩层的变形、破裂过程，以及突水通道的形成过程。
这样可以更深入地理解顶板突水的机理。
3. 突水机理分析根据流固耦合模拟结果，我们可以得出顶板突水的机理。
主要包括以下几个方面：(1) 地下水压力作用：地下水压力是顶板突水的直接驱动力。
当地下水压力超过岩层承受能力时，岩层会发生变形、破裂。
(2) 岩层性质：岩层的性质如强度、渗透率等对顶板突水有重要影响。
不同性质的岩层对地下水的渗透能力和承受能力不同，从而影响突水的发生和发展。
(3) 地质构造：地质构造如断层、节理等为地下水提供了渗透通道，同时也为岩层的变形、破裂提供了条件，从而促进顶板突水的发生。
四、结论通过基于流固耦合物理模拟技术的顶板突水机理研究，我们更深入地理解了顶板突水的发生和发展过程。
岩溶管道突涌水的机理
岩溶管道突涌水的机理嘿，你知道岩溶管道突涌水的机理吗？这可是个相当复杂又超级重要的事儿啊！岩溶管道突涌水，简单来说，就像是地下的一场“洪水猛兽”突然爆发。
想象一下，那些隐藏在地下的岩溶管道，就如同一个个秘密的水道，平时可能相安无事，但在某些特定条件下，就会突然变得汹涌澎湃。
比如说，当岩溶地区的地下水压力增大时，就好像给一个气球不断充气，到了某个临界点，“砰”的一下就爆开了，水就猛地涌出来了。
这就好比你给一个装满水的袋子不断施加压力，最后袋子承受不住就破裂了，水哗啦一下全出来了。
还有啊，地质结构的变化也是个重要因素。
如果地下出现了断裂、破碎带之类的，就好像给这些“秘密水道”打开了一道缺口，水自然就顺着这个缺口涌出来啦。
你想想看，要是你家的水管突然有个地方破了个大口子，那水不就哗啦啦往外流嘛！我给你讲个实际例子吧。
有个隧道工程，在施工过程中就遭遇了岩溶管道突涌水。
一开始大家都没太在意，觉得应该没啥大问题。
结果呢，突然之间，大量的水就像瀑布一样涌出来了，把施工现场都给淹了，还造成了人员受伤，这可把大家给吓坏了！这就是因为对岩溶管道突涌水的机理认识不足，没有做好充分的防范措施。
再说说水的来源。
这些水可能来自于降雨的补给，经过长时间的渗透、汇聚，在岩溶管道里积累起来。
就像你往一个水缸里慢慢倒水，时间长了，水缸就满了。
然后稍微有点动静，水就溢出来了。
岩溶管道突涌水可不是闹着玩的呀，它会给工程建设、矿山开采等带来巨大的危害。
那怎么防范呢？这就需要我们深入了解它的机理，做好详细的勘察、监测和预警工作。
难道我们不应该高度重视起来吗？我们不能等到出了问题才后悔莫及呀！所以啊，对于岩溶管道突涌水的机理，我们一定要搞清楚，这可关系到我们的生命财产安全呢！你说是不是？。
煤矿顶板突水因素分析
煤矿顶板突水因素分析【摘要】过去较长时期中，由于煤矿顶板水害导致煤炭开采中的重大事故较少，因而对顶板水害预测的研究不如底板水害预测那样受到重视。
但自二十世纪70年代以来，随着煤矿综合机械化的普及，顶板水害对正常生产的影响日益突出。
因此，研究分析煤矿开采时的充水条件，总结突水规律，预测顶板水害和超前制订防治措施，对确保矿井安全生产和提高生产效率具有十分重要的意义[1]。
【关键词】顶板水害预测；突水规律；防治措施1.煤层顶板突水预测理论方法顶板突水机理研究主要有“上三带”[2]理论、岩移“四带”理论等学说。
煤炭科技研究院刘天泉院士按照长壁开采后，覆岩变形特征及其导水性能，将上覆岩层分为“三带” [3]，即冒落带、裂缝带和整体弯曲下沉带，该理论目前为国内研究顶板突水的主要理论基础。
“两带高度”即冒落带和裂缝带，对矿井顶板突水研究有重要意义，经大量实践研究，总结了两带高度公式，拓展了“上三带”理论的实用性。
此后，山东科技大学高延法教授突破了传统的三带观念，提出岩移“四带”模型[4]，对第四纪岩层的作用、特征及对岩移的影响作了对比计算分析，得出了四带划分的必要性，认为岩层结构力学模型应划分为破裂带、离层带、弯曲带和松散冲击层带，进一步拓宽了对顶板突水机理的认识。
其他相关专家学者对在此基础上对不同区域的突水机理进行了分析与总结。
2.影响顶板充水含水层富水性的主要因素分析[5]影响顶板充水含水层富水性的因素是多方面的，并且各方面之间的关系比较复杂”根据我国多年来大量煤层顶板突水案例的系统分析与研究，影响煤层顶板充水含水层富水性的主要控制因素主要包括：1）顶板充水含水层的岩性特征：主要包括含水层厚度、有效含水层厚度与隔水岩段厚度比（脆、塑性岩厚度比）等；2）顶板充水含水层的渗流特征：主要包括单位涌水量、渗透系数、冲洗液消耗量、井下突水情况、近期水位变化等；3）水化学特征：主要包括地下水中主要离子毫克当量百分比；4）地质构造特征：主要包括断层、裂隙、褶皱及岩溶陷落柱等。
矿井断层带底板突水机理及防治措施研究
1 底板突水基本因素
影响底板突水的因素主要包括：地质构造（主要 指断层构造），矿山压力，隔水层，承压水和采矿活动， 而突水灾害的发生，往往是以上几种因素的组合。 1.1 地质构造
断层滞后突水危害性分析及治理
断层滞后突水危害性分析及治理摘要：断层构造的突水是矿井常见的水害类型，大多数的底板突水事故都与断层有直接联系，在对突水因素、涌水特征、威胁程度、现场条件、系统能力等因素综合分析的基础上，科学确定治理方案，周密组织施工流程，从而达到了控制水情、消除隐患、提高经济效益之目的。
关键词：滞后突水、隐患分析、综合治理方案设计、治理效果。
Fault lagging water-inrush hazard analysis and management Abstract:Fault structure is common to the mine water inrush type water disasters, most of the inrush accident and fault has a direct connection, the factors, water features, water inrush threat level, site conditions, the system based on the analysis of the factors such as comprehensive ability and scientific management scheme is determined, careful organization construction process, so as to achieve the control of water regime, eliminate hidden dangers, the purpose of improve the economic benefit.Keywords: Lagging water-inrush, hazard analysis, comprehensive treatment project design, governance effect.1引言影响和制约我国煤炭生产及煤炭产量的最大障碍之一就是矿井水害问题，尤其是近几年来，随着矿井向深部的不断延伸，开采煤层所承受的岩溶含水层水压越来越高，底板突水的威胁愈发严重。
连续开挖诱导断层活化顶板突水机制的模拟分析
第3 8 卷 第 1 1 期 2017年 11月
东
北
大
学
学
报
（ 自 然 科 学 版 ）
Journal of Northeastern University( Natural Science)
V ol .38, No . 11 Nov. 2 0 1 7
doi ：10. 12068/j.issn . 1005 -3026.201urces & Civil Engineering， Northeastern University，Shenyang 110819, China. Corresponding author： YANG Tian-hong， professor， E-mail： yangtianhong@mail. neu. edu. cn) A bstract ：A case o f water inrush through fault induced by mining in Zhongguan iron mine was studied by the finite element simulation . The fault stress and damage zones were analyzed to study the mechanism o f fault reactivation-induced water inrush . The simulation results illustrate that the excavating process is the cause o f damage zones initiation ， accumulation ， extension and coalescence. The fault shear stress concentration moves from the top downward to roof gradually . The compression-shear damage zone in the fault changes to tension-shear damage zone and grows gradually . When the fault is fu lly exposed， the connected damage zone provides a channel for the groundwater outburst and finally causes the inrush incident. Therefore ，the conductivity o f the natural waterproof fault cannot be completely confirmed by horizontal cover hole before excavations. To be safe ， more acclivitous cover holes should be drilled to probe the conductivity o f the fault in the higher positions for the further confirmation . Key w o rd s ：excavation ; fault reactivation ; water inrush ； numerical simulation ； Zhongguan iron mine
浅析岩溶隧道突水灾害形成机理及发展趋势
浅析岩溶隧道突水灾害形成机理及发展趋势摘要：岩溶隧道的突水灾害特征非常显著，如流量较大，水压较高等等，属于多种类、强突发类型，具有极为复杂的灾害演变历程，目前仍不明确灾害动力失稳的规律问题。
本文浅要分析了岩溶隧道突水灾害的形成机理，对未来灾害研究的发展趋势者进行了重点剖析，以供借鉴和参考。
关键词：岩溶隧道；突水灾害；形成机理；发展趋势1引言本文以云南某高速公路隧道工程为例，该高速公路隧道的全长为20km，占总线路长度的30%左右，隧道的最大埋深为1800m，隧道最长的为5.2km。
该高速公路隧道均处于崇山峻岭之中，地质条件极为复杂，且岩层多为岩溶地带，施工地带地应力较高，富水较强，岩溶性较强，因此，存在极为严重的突水灾害隐患，在岩溶隧道的建设过程中，其施工安全性令人堪忧。
2 力学判据与最小安全厚度的确定隧道突水类型以隔水阻泥结构破坏模式为基础时，可划分成两种突水类型，即充填结构失稳突水类型，以及隔水岩体破裂突水类型。
2.1 隧道隔水岩体破裂突水类型分析隧道的岩深区域，一般特征较为明显，如渗透压力强，岩溶性强，具有较高的地应力等等，如果岩体为裂隙，突水灾害的类型，主要体现为岩体的高压水力劈裂类型，此类型在高压裂隙水的作用之下，岩体裂隙进一步扩大化，逐渐贯通，最后出现破裂。
这是形成突水通道的机制，对该类型突水的判据如以下公式所示：2.1.2 双尖点突变模型分析如隔水岩体具有极佳的隔水性能，则其渗流灾变的整个过程并不明显，而造成隔水岩体发生破断的关键等量关系，就是高水压这种关键性荷载，其他外力干扰因缘，如爆破和开挖等因素，则成为诱发的关键因素，该模型动力失稳的判断依据如下所示：2.3 充填结构失稳突水类型分析隧道如具有不良地质构造特点，存在断层岩溶管道，以及裂隙较宽等问题时，将出现隧道内部的充填介质渗流问题，进而形成突水通道，诸如隧道的岩溶管道，其填充物产生渗透性失稳突水问题，或者隧道出现断层活化突水现象等，上述情况均属于充分结构方面产生的失稳突水问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
断层活化引发顶板岩溶水突水机理分析中煤能源新疆煤电化有限公司李辉湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室彭刚彭文庆摘要以塘冲煤矿为工程背景，通过数值计算和现场实测，分析了断层的活化对采空区导水裂隙带高度的影响。
在工作面超前支承压力的作用下，工作面前方断层活化，改变了采场应力场和岩体运动规律，导致导水裂隙带高度增加，从而破坏隔水层导通上覆承压岩溶含水层，引发矿井突水事故。
关键词岩溶水导水裂隙带断层活化突水机理1引言长期以来，国内外不少学者注意到了断层对顶板稳定性和煤矿突水的影响，并进行了大量的研究，取得了一大批成果。
由于在采动影响下断层活化而与含水层或水体沟通，导致断层导水事故的发生。
然而，断层对于煤矿突水的影响确不仅限于断层本身因活化而具备的导水特性，断层对顶板岩层稳定性的影响也可能引发导水。
众所周知，采空区顶板导水裂隙带的高度是判断顶板是否突水的主要指标之一，只要导水裂隙带高度小于隔水层高度，则不会突水。
但是在现有理论分析中，导水裂隙带高度的计算往往难以考虑断层的影响，因此，判断难免出现偏差。
本文岩溶突水是南方煤矿的主要灾害之一。
在近几年南方煤矿特大事故中，突水事故已超过瓦斯事故次数，造成的经济损失前者也远远大于后者。
与北方矿区不同，南方地区地表水系发达，地下岩溶水与地表水往往有较强的水力联系，一旦发生岩溶突水，控制将十分困难。
因此，南方矿井岩溶突水的防治的研究有重要的现实意义。
本文以塘冲煤矿为工程背景，分析了由断层引发的顶板岩溶水的突水机理，具有一定的借鉴作用。
2矿井水文地质条件塘冲井田由中上石炭统壶天群地层和下石炭统石英砂岩组成中低山地形，地势西北高，东南低，区内岩层出露较好，利于降水入渗补给地下水。
井田内含水层主要有中下石炭统梓门桥组(C1z)岩溶承压含水层,该含水层厚度50～60m，以及下石炭统测水组(C1c)砂岩裂隙承压含水层，整体水位西北高、东南低，地下水迳流方向由西北向东南。
隔水层主要有梓门桥组下部的泥灰岩，厚10~30m，其隔水性较好，此隔水层位于开采煤层之上70～90m左右。
根据多年的观测，直接向矿井充水的是测水组砂岩裂隙承压含水层水，尤其是3煤顶板石英砂岩，该含水层厚度5~16m，出露高程较高，裂隙、节理很发育，渗透系数大，开采过程中一经揭露便向工作面涌水，但水量不大，矿井涌水量虽随着开采范围的加大有所增长，但一直稳定在80m3/h以下。
3工作面突水影响因素分析3.1工作面概况2325工作面位于该矿井西翼，采深300m，工作面走向长度210m，倾向长度78m，煤层倾角10～15°，采高2m。
采用炮采，单体液压支柱支护，三、五控顶，最大控顶距3.2m，最小控顶距1.6m。
2007年8月11日，2325工作面开采到离断层煤柱边界尚有3m距离时，出现剧烈的矿压显现，约3小时后，工作面大量涌水，工作面涌水量由20m3/h急剧增加到450m3/h，造成矿井停产达15天。
此后，水量有所减小，约200m3/h，工作面恢复生产大约一个月后，涌水量降低到150m3/h。
3.2导水裂隙带高度分析[1～4]为探明矿井导水裂隙带高度，在开采过程中不破坏与地面有较强水力联系的梓门桥与壶天群含水层下面的泥灰岩隔水层，矿井曾在1315、1317两个工作面采空区上方布置了三个钻孔，采空区走向长度205m，工作面倾向长度75m，煤层倾角12～15°，工作面采空区之间煤柱宽度9～12m。
钻孔探得导水裂隙带高度分别为67m、78m、79m，按最大的导水裂隙带高度计算，因开采而形成的导水裂隙离梓门桥组(C1z)岩溶承压灰岩含水层尚有21m的距离。
由文献[1]中冒落带与导水裂隙带最大高度的经验公式，煤层倾角15°，抗压强度30～50M Pa，覆岩为砂质泥岩、石英砂岩、泥岩等，顶板管理方法为全部垮落，采高取2m。
导水裂隙带高度为：H f=100ΣM+8.9=54.4(m)(1)因此，正常开采过程中，泥灰岩隔水层不会被破坏，事实也证明没有上覆灰岩岩溶水的突水现象。
3.3断层防水煤柱分析在工作面两巷掘进过程中，分别穿过一条倾向正断层，断层走向基本与工作面平行，断层面倾角60°，落差2m，工作面从下盘往上盘推进。
由于该矿井煤层不稳定，工作面走向长度一般不超过200m，在以往的工作面推进过程中，没有上覆岩溶含水层突水现象，所以在考虑防水煤柱时按照防止底板突水留设煤柱，在开采设计时留设煤柱12m。
根据文献[5]，煤柱宽度计算公式：a=k（x b+x0）（2）式中k-安全系数，k=1.15～1.45。
其中，x0为煤柱屈服宽度，x b为静水压力对煤层产生的破坏长度，通过计算得到：x b＝M K12tgφIn p+λγH＋C0cotφC0cotφ（3）式中K1=1+sinφ1-sinφ，为侧压系数因此，断层防水煤柱尺寸可写成：a=k dMβInβ（σyl cosatanφ+2C0-Mγ0sina）β（2C0-Mγ0sina）+2P x tanφφφ+M（1+sinφ）In p+λγH+C0cotφφφ（4）126··式中M-区段平巷高度，m；a-煤层倾角，度；β-屈服区与核区界面处的侧压系数，β=μ（1-μ），μ-泊松比；φ-煤体内摩擦角，度；C0-煤体粘聚力，M Pa；σyl-煤柱的极限强度，M Pa；γ0-煤体平均体积力，M Pa；P x-冒落岩石、支护设施等对煤柱的侧向约束力，M Pa。
取φ=28°，η=60°，p=1.1MPa，β=0.198，a=15°，P x=0，H= 300m，γ0=0.015MPa，λ=1，C0=2MPa，d=2，M=3m，σyl=3.2MPa，γ= 2.5t/m3。
得到a=10.6m。
因此，留设防水煤柱的宽度是满足要求的，煤层底板石英砂岩也没有突水现象。
3.4断层对导水裂隙带高度的影响按一般情况进行采动导水裂隙带高度分析，工作面不致突水。
而且，当工作面两巷掘进穿过断层时，断层只是少量涌水，可以判断这部分水来自上覆石英砂岩，断层并没有直接沟通泥灰岩隔水层或灰岩承压岩溶含水层。
当工作面推进到离断层还有15m时，工作面顶板突然整体下沉，下沉量最大达到850mm，靠采空区一排单体柱大部分被压死，矿压显现呈现冲击地压特征，3小时后大量涌水，说明断层对采空区导水裂隙带高度的影响应是采空区突水的主要原因。
关于导水裂隙带高度的估算除上述经验公式外，还有多种分析方法，如物理模拟、现场实测、数值计算等[6~9]。
为分析断层对导水裂隙带高度的影响，本文采用数值计算方法。
4断层对导水裂隙带高度影响的数值模拟4.1数值计算模型[10~12]采用UDEC3.1数值计算软件分析断层对采空区导水裂隙带高度的影响。
模型尺寸工作面推进方向取400m，铅垂方向取200m，基元取1m×1m，基元总数80000个，按工作面岩层结构设定岩石力学参数（如表1）。
模型开挖方式为每次5m，一直开挖到离断层15m时为止，采空区长度为195m，与现场实际情况相同。
表1工作面围岩物理力学性能参数表4.2数值模拟结果及分析4.2.1工作面围岩应力分布图1为工作面前方无断层时围岩垂直应力分布，图2为工作面前方有断层时垂直应力分布。
上述两图中左下方分别有一个点状的白色区域，为支承压力峰值区，位于工作面前方老顶灰岩中，无断层存在时，应力值为12M Pa；有断层时应力值为16M Pa，说明断层的存在，破坏了工作面相对稳定的周期来压步距，关键层在工作面前方提前断裂，导致工作面压力剧增，因而出现强烈的矿压显现。
图1无断层时围岩垂直应力分布图2有断层时垂直应力分布4.2.2工作面围岩位移分布图3为工作面前方有断层时围岩位移分布，图4为工作面前方无断层时围岩位移分布。
而图3中采空区上方的泥灰岩隔水层区域，岩层竖向位移等值线大部分是直线，但在离工作面约120m处的采空区上方岩层竖向位移等值线出现弯曲，说明隔水层内部出现裂隙或离层，即采空区导水裂隙带发育到了隔水层内部，根据竖向位移等值线分析，导水裂隙带高度达到了95m左右，接近上覆灰岩含水层。
从图4中看到，采空区上方的泥灰岩隔水层区域，岩层竖向位移等值线基本是直线，说明岩层呈整体下沉状态，隔水层中未出现裂隙，采空区采动裂隙高度约80m左右，与现场实测是相符的。
图3工作面前方有断层时围岩位移分布图4工作面前方无断层时围岩位移分布序号岩层名称厚度/m埋深/m 弹性模量/M Pa抗压强度/M Pa泊松比密度/kg·m-31表土层2020780120.331800 2泥岩406030000280.282180 3砂质泥岩8514532000300.262260 4灰岩5518537000390.252380 5泥质灰岩2020531000290.272280 6砂质泥岩4526532000300.262260 7粉砂岩2228735000310.262370 8石英砂岩829539000350.252410 9砂质泥岩530032000290.262260 103煤23026000150.321650 11砂质泥岩1231432000290.26226011 12石英砂岩中砂岩2012334346390003800035340.250.2524102360127··ANALYSIS FOR WATER-INRUSH MECHANISM OF ROOF'S KARST WATER FORINFLUENCE OF FAULT ACTIVATIONXinjiang Coal Electrochemical Co.Ltd.,China Coal Energy,Shihezi LI HuiHunan Province Key Lab of Safety Coal M ining Technology PENG Gang PENG Wen-qingAbstract:Taking Tang Chong coal mine as project background,influence of fault activation on height of water flowing fractured zone wasanalyzed by numerical computation and field measurement.Under the front abutment pressure,for the front of face's fault activation,the stress field in stope and the movement law of rock was changed,that lead to the height of water flowing fractured zone increasing,the karst aquifer was got through because aquifuge was failure,so water inrush accident was occurred.Key Words:karst water ；water flowing fractured zone ；fault activation ；Water inrush mechanism5突水机理分析从上述分析可知，矿井开采过程中，工作面走向长度一直在200m 左右，倾向长度在70m 左右，探测的导水裂隙带高度没有超过80m ，因此，多年来，矿井开采一直没有导致离煤层100m 左右的灰岩承压岩溶含水层突水，矿井总的涌水量不大。