离层水突水问题是顶板突水的一种特殊的情况,与常见顶板突水的区别主要是其水源赋存于覆岩中的离层空间。本文针对红柳煤矿1121首采工作面的突水情况进行分析,以实际工作面上方覆岩结构和水文结构为原型,开展对离层水突水灾害演化规律的研究。近些年国内离层水突水事件在多地发生,不同的地质背景下均可能发生离层水突水。离层水突水具有征兆不明显,瞬时突水量大的特征,加之其成因复杂多样难以把握,所以可研究的科学内容既丰富又有其现实意义。文章选取了鸳鸯湖矿区红柳煤矿作为离层水突水的案例背景,其地质特征可归纳为砂岩-泥岩组成的近水平沉积地层,煤层较厚,无火成岩,无复杂构造,水文地质结构由多个含水层与隔水层相间组成。本文所研究的离层水突水规律以此地质特征为背景。为探究离层水突水的孕灾规律,建立了基于地质原型的二维物理模型和数值模型。选取水源、通道、采动作为离层水突水的致灾因素(危险源),探究煤层开采引起的致灾因素随采长和开采时间的动态变化规律。导水裂隙带、离层和离层水是研究的主要对象,其时空演化规律与突水事件关系紧密。文章中应用理论方法确定了工作面顶板特殊的覆岩结构形成离层的必然性,基于弹性岩梁法计算了理论离层量、离层空间、影响面积的动态发育规律。物理模型讨论了不同配方的相似材料模拟软硬岩层相间的可行性,观察实验结果总结了导水裂隙带和离层裂隙的动态发育规律。数值模型讨论了位移场、应力场、孔压场、渗流场的随开采的动态变化,在FLAC3D中可以用应变增量和饱和度反映离层与离层水情况。将理论及模拟分析的孕灾规律进行动态评价,建立了离层水突水的模糊综合评价模型,与实际突水情况相结合,讨论了模糊综合评价模型的可行性。文章的主要结论为:红柳煤矿离层水突水水源为下直罗组上分层粗砂岩含水层,离层形成于其与下伏泥岩层之间,开采至180m时导水裂隙沟通至离层后发生离层突水;覆岩应力场、位移场、流场均会因煤层开采变化,突水灾害的演化可由场的变化规律反映;综合考虑水源、通道、采动因素所建立的离层水突水的模糊数学模型具有动态评价功能。本文的研究结论与已有研究成果相一致,与实际采煤工作面情况相符合。在此基础上丰富了对离层水突水动态演化规律的探究,关注了更多的细节问题,以期为离层水突水的相关研究提供一些借鉴意义。