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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

最新成果丨隋旺华教授:矿山采掘岩体渗透变形灾变机理及防控III:防水闸墙围岩

2023-08-04



本论文创新点



(1)从渗透变形的角度综述了防水闸墙渗漏失稳的类型、机理及判据。

(2)初步建立了考虑岩体完整性、围岩与墙体之间的粘结强度、断层破碎带、赋存的地应力和水压环境、围岩浸水劣化性能等因素的防水闸墙和围岩抗渗临界水力坡度的表达式。

(3)针对考虑防水闸墙围岩渗流失稳的防水闸墙围岩渗透安全系数进行了参数敏感性分析。

(4)凝练了防水闸墙围岩组合体多场耦合条件下渗流场演变机理、防水闸墙-围岩交界面及围岩结构面渗流失稳机理及判据这两个防水闸墙研究和设计亟待解决的关键科学问题。

题 目



矿山采掘岩体渗透变形灾变机理及防控 III:防水闸墙围岩

作 者



隋旺华1,2

单 位



1. 中国矿业大学资源与地球科学学院

2. 矿山水害防治技术基础研究实验室


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摘   要



分析了对我国矿山防水闸墙(门)发生的渗漏失稳典型案例,划分了渗透失稳类型;综述了防水闸墙围岩渗透失稳判据,推荐了防水闸墙围岩抗渗临界水力坡度的表达式;探讨了进一步需要研究的关键科学技术问题。研究表明:防水闸墙渗透失稳可以分为3类,即水压致围岩裂隙和界面渗透失稳、水压致防水闸墙围岩变形破坏失稳、水浸泡致围岩劣化失稳。针对考虑防水闸墙围岩渗流失稳的防水闸墙围岩渗透安全系数进行了参数敏感性分析,发现围岩的岩体完整性系数、导水通道贯穿系数是主要影响因素,在设计和施工中通过增强围岩岩体完整性以及降低围岩导水通道贯穿性是保障其抗渗稳定性的关键。初步建立了防水闸墙和围岩抗渗临界水力坡度的表达式,考虑了岩体完整性、围岩与墙体之间的粘结强度、断层破碎带、赋存的地应力和水压环境、围岩浸水劣化性能等主控因素,参数敏感性分析表明:主控因素均为高敏感性因素,关键参数是岩体遇水浸泡损伤因子和导水通道贯穿系数。因此,在确定抗渗临界水力坡度时要着重查明围岩的水理性质、结构面强度和水压等重要的基础资料。防水闸墙围岩组合体多场耦合条件下渗流场演变机理、防水闸墙-围岩交界面及围岩结构面渗流失稳机理及判据是亟待解决的2个关键科学问题。下一步应主要研究防水闸墙-围岩组合体地质模型及其赋存的地质环境演化、高压防水闸墙-围岩组合体渗透机理及失稳判据、全寿命周期安全性及稳定控制方法等。









作者简介





    
隋旺华

教授

博士生导师

隋旺华,男,1964年12月生,山东临沂人,中国矿业大学教授、博士生导师,江苏省教学名师,国家注册土木(岩土)工程师,现任矿山水害防治技术基础研究国家级专业中心实验室主任,教育部地质类教学指导委员会委员,国家工程教育认证地质类专业委员会委员,中国地质学会矿山水防治与利用专业委员会副主任,国际工程地质学与环境学会会员,国际矿井水学会中国国家委员会副主席,Geoenvironmental disasters副主编。




研究方向



煤矿水文地质;煤矿工程地质;矿井水害防治;地质灾害防控
主要成果




长期从事矿山工程地质与水文地质教学和科研工作。在矿山水文地质结构、溃水溃砂灾害防控、注浆机理及技术、深部安全地质等方面的研究成果,促进了矿山地质安全保障。主持完成国家自然科学基金面上项目5项、国家重点研发项目课题1项。获得部省级科研成果奖励12项。目前主持国家自然科学基金重点项目“矿山采掘诱发高势能突水溃砂灾变机理与防控研究”、新疆维吾尔自治区重点研发项目课题“新疆地区重大工程扰动的地质灾害链的分布与风险应对”等。出版《煤矿工程地质学》、《土质学与土力学》等规划教材3部,获得国家级教学成果一等奖、国家级一流本科课程2门。主编《煤矿总工程师技术手册(地质篇)》,参与起草《煤矿防治水规定》、参编《煤矿采空区岩土工程勘察规范》、《矿山帷幕注浆技术规范》等。



引用格式




隋旺华.矿山采掘岩体渗透变形灾变机理及防控Ⅲ:防水闸墙围岩[J]. 煤炭科学技术,2023,51(7):36−43.

SUI Wanghua. Catastrophic mechanism and its prevention and control of seepage deformation and failure of mining rock mass Ⅲ: a review of water retention bulkhead[J]. Coal Science and Technology,2023,51(7):36−43.



END

责任编辑:宫在芹

整       理:冯春晖

审       核常   琛

  责任编辑:宫在芹
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