矿井含水构造的温度场响应特征及突水灾害预报研究

矿井突水灾害预报是目前煤炭安全生产中的重大理论与技术难题，现有的技术方法难以准确预报矿井含水构造的位置和含水体的大小，只能实现宏观或中长期预报。采动岩体破坏及含水构造周围渗流场的突变是矿井突水发生的直接原因，而采动岩体渗流场的变化会引起周围岩体温度场的变化。因此，本课题以采动岩层破断、岩体结构运动与裂隙演化规律为基础，以理论分析、数值模拟、室内和现场试验为手段，研究不同煤岩体在不同含水构造下的导热特性，建立不同煤岩体的热力学方程，分析采动岩体裂隙内渗流场的动态演化规律和周围岩体温度场的响应特征，揭示渗流场对温度场的主要影响因素和温度场的变化规律；研究通过温度场反演渗流场的理论与方法,实现利用温度场的响应特征预报矿井含水构造；采用光纤传感技术，开发可应用于矿井突水灾害预报的岩体温度探测系统。研究对于解决矿山乃至其它地下工程突水灾害的预报与防治具有重要意义。