煤矿突水问题是影响煤矿安全生产的主要问题之一,而大多数的突水事故均是由于断层引起的,断层本身既作为导水通道又作为突水水源的强富水型断层突水,具有隐蔽性高、危害性大的特点,加强对这类煤矿突水问题的研究分析,有助于加深对富水型断层突水灾变演化过程的认识,也可以为突水前兆信息特征的确定提供科学依据。本文以贵州水城县某煤矿为研究对象,在收集调查相关资料的基础上,通过理论分析和数值模拟对研究区富水型断层突水灾变演化规律进行了分析,并根据分析结果提出了防治减灾建议。主要取得以下认识及成果:(1)区域内含煤岩层与上覆弱含水层之间的水力联系较弱,只有当导水断层或者其他导水通道沟通上覆含水层产生水力联系时,才会对煤矿开采或巷道掘进造成影响。在掘进扰动下,巷道前伏富水断层时,极有可能造成突水事故的发生。这是因为地层中没有直接充水含水层的存在,这时富水型断层一方面充当矿井充水水源,另一方面也充当着突水通道的角色,从而造成这种类型的断层突水具有极强的不可预见性和突发性,危害极大。(2)基于数值模拟软件模拟开拓巷道掘进过程,由于采空区及富水型断层破碎带的存在,区域位移、应力及渗流场受到影响,分析总结了突水灾变演化过程中应力场、位移场和渗流场的耦合演化规律,研究结果表明:强富水型断层突水是在开挖扰动和断层破碎带内水压共同作用下的结果,在这一过程中,隔水层岩体内的多场信息持续变化,整个过程可划分为三个阶段,(1)采掘工作面远离断层时即掘进距离?mL 24的初始变化阶段;(2)采掘工作面接近断层时即掘进距离m??5224mL时的快速变化阶段;(3)掘进距离?mL 52时的突变阶段。(3)基于多物理场耦合模拟软件模拟富水型断层突水渗流过程,耦合应用Forchherimer非达西流、NavierStokes紊流非线性渗流模型,再现了开拓巷道富水型断层突水的动态过程。整个流域在发生突水时,地下水沿断层破碎带自上向下涌入巷道,径流途中压力持续减小,流速总体增大,但在进入突水通道和巷道时,因流向改变而引起流速降低,随后再次增大,最终进入巷道后流速和压力逐渐趋于稳定。(4)通过对多场信息变化规律的内在联系及其对富水型断层突水预测的有效性分析,发现多场变化信息在富水型断层突水前具有相对明显的前兆特征:在隔水层破断诱发突水前,围岩应力持续增长后发生回跌;围岩位移平缓增长后急剧增大,同时出现断层破碎带内垂向负位移减小的现象;围岩孔隙水压在接近断层后水压明显增大,但在濒临突水前出现减小;渗流方向在濒临突水形成突水通道时流向明显改变。(5)基于强度理论、《煤矿安全规程》及数值模拟结果综合考虑防隔水层厚度,区域临界防隔水层厚度定为1.5-4.5m。通过对该煤矿开拓巷道突水灾害分析,在预留一定厚度的防隔水层前提下,针对矿区实际情况提出了加强人员教育及监测等防治突水措施建议。