研究背景与问题

废弃矿井地下水库作为资源化利用的一种新型模式，其运行过程中围岩的稳定性和安全性直接关系到地下水库的正常使用和周边环境的保护。然而，由于废弃矿井的地质条件复杂，循环水压作用下的围岩渗流稳定性问题成为一个亟待解决的难题。针对这一问题，本研究以神东煤矿大柳塔矿井地下水库为案例，探讨循环水压作用下废弃矿井地下水库围岩的渗流稳定性。

研究方法

本研究采用FLAC3D数值模拟方法，通过建立不同抽蓄量与抽蓄频率条件下的地下水库数值模型，模拟分析地下水库围岩应力场与孔隙水压力的动态变化规律。研究过程中，首先对神东煤矿大柳塔矿井地下水库的地质条件进行了详细调研，获取了必要的地质参数；其次，根据实际情况设置了不同的抽蓄量与抽蓄频率，模拟了地下水库在循环水压作用下的应力场与孔隙水压力变化；最后，通过对比分析不同工况下的围岩应力场与孔隙水压力，揭示了循环水压作用下废弃矿井地下水库围岩的渗流稳定性规律。

核心结果

研究结果表明，在满抽满蓄与常规运行条件下，地下水库围岩应力与孔隙水压力的变化存在显著差异。在满抽满蓄工况下，围岩应力与孔隙水压力变化较大，可能导致围岩出现较大的变形和应力集中，从而影响地下水库的稳定性。而在常规运行条件下，围岩应力与孔隙水压力的变化相对较小，有利于地下水库的长期稳定运行。此外，研究还发现，适当调整抽蓄量与抽蓄频率可以有效控制围岩应力与孔隙水压力的变化，提高地下水库的渗流稳定性。

结论与意义

本研究通过数值模拟方法分析了循环水压作用下废弃矿井地下水库围岩的渗流稳定性，揭示了不同工况下围岩应力与孔隙水压力的演化规律。研究结果表明，通过合理控制抽蓄量与抽蓄频率，可以有效提高废弃矿井地下水库的渗流稳定性，为地下水库的安全运行提供理论依据和技术支持。此外，本研究对于废弃矿井资源化利用和地下水库建设具有重要的参考价值，有助于推动我国废弃矿井地下水库的可持续发展。