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摘要
针对榆神矿区覆岩层的红土层遇水展现出的裂隙张开-弥合效应,采用连续-非连续单元法(continuous-discontinuous element method,CDEM)研究表征黏性土层塑性变形特征的力学本构,对该地区黏土层中裂隙张开-弥合过程重现,并对浅层煤层开采诱发的水-力渗流过程展开分析。结果表明,红土层遇水膨胀,对周围土体产生挤压作用,部分裂缝会发生弥合现象,破裂度和导水裂隙带减少,土体体应变增大,整体位移上升,模拟结果的导水裂隙带高度与经验公式对比,相对误差为4%。与页岩水力压裂试验结果对比,裂缝发育面积、位置和厚度基本一致,验证了该模拟的有效性。本研究结果可辅助设计人员优化设计方案,在保水开采的同时提高开采效率。
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