浦 海，郭世儒，刘德俊，许军策，王 健

（1.中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221116；2. 新疆工程学院 采矿工程与地质学院，新疆 乌鲁木齐 830091；3.中国矿业大学 力学与土木工程学院，江苏 徐州 221116）

0 引 言

随着我国煤炭开发基地的战略性西移，西部矿区煤层开采时因其独特的地质条件和高强度开采方式涌现出许多工程问题，其中在采掘工作面频发的突水溃砂灾害已成为影响煤矿安全生产的关键问题之一。 高强度开采过程中的扰动促使上覆含水层底部产生裂隙，在裂隙发育形成导水通道后进一步贯通厚松散砂层使水砂混合物涌入工作面是突水溃砂灾害形成的主要方式之一。 在形成导通裂隙后，水砂运移的方式将决定矿井的危害程度，迫切需要研究水砂运移规律，尤其是在形成裂隙通道时，水砂在其内部的流动规律及对通道的扩张影响［1-3］。

近年来，众多学者针对突水溃砂问题在理论分析、相似试验模拟、基础试验验证、数值计算模拟等方面做出大量的研究成果，为深入了解突水溃砂发生机理与灾害防控提供了有意义的参考［4-12］。 基于工程分析角度，张桂民等［13］分析探讨了煤矿钻孔诱发的突水溃砂机理，提出了防治和治理突水溃砂的措施。 许延春等［14］研究了工作面突水溃砂机制，并提出相应的预防措施。 张勃阳等［15］采用流体力学方法，分析煤矿溃砂事故，提出了钻孔溃砂灾害的通用计算方法。 基于试验研究角度，张凯等［16］根据实际工程情况进行了涌砂判据的试验研究，通过渗流试验研究了砂岩的水力特性，得出涌砂发生的临界条件。……