煤矿地下水库工程有效缓解了我国西部干旱-半干旱矿区水资源严重短缺问题。其中，煤柱坝体作为煤矿地下水库重要隔水构件，对煤矿地下水库安全服役和煤矿高效生产具有重要作用。然而，在煤矿地下水库长期运行期间，受库容周期性变化影响，作为水库主要结构体的煤柱坝体长期处于浓盐矿井水的反复浸泡与溶蚀环境中，其力学性能逐渐劣化，一旦发生失稳，将引发煤矿地下水库溃库、矿井突水等灾害，亟需开展浓盐水储库煤柱坝体损伤劣化特征及时效稳定性研究，构建考虑时效性的煤体损伤变形本构模型，揭示多场耦合作用下煤柱坝体失稳诱因，提出基于多层次模糊理论的浓盐水储库煤柱坝体稳定性评价体系。项目的实施将为鄂尔多斯及神东矿区煤矿地下水库的合理设计提供关键技术支撑，有效保障煤矿地下水库全生命周期安全运行，加速推动煤炭绿色开采进程，服务国家水安全战略发展目标。

团队基于渗流力学、损伤力学、矿山压力与岩层控制、水文地球化学等多学科交叉理论，采用相似试验、数值模拟与理论分析相结合的方法，深入研究了浓盐水储库煤柱坝体损伤劣化特征及时效稳定性，主要创新点如下：

（1）厘清浓盐溶液浸煤样力学特性劣化规律，分析浓盐溶液化学改造煤样表面形貌和内部结构效应，量化表征其对煤样微结构损伤程度。

（2）掌握浓盐溶液浸煤体力学性能、破坏模式及声发射响应特征，跨尺度分析化学损伤因子与溶浸参量的相关性，建立应力-水岩作用下煤体损伤本构模型。

（3）阐明浓盐溶液浸煤柱坝体微观结构演化和宏观渐进破坏特征，揭示应力-渗流-化学多场耦合作用下煤柱坝体安全系数的时间变化效应。

本项目的研究成果跨尺度分析化学损伤因子与煤体应变、应力和时间（溶浸参量）的关联度，引入损伤变量表征应力-水岩作用下煤体微观结构劣化程度，构建考虑时效性的煤体损伤变形本构方程；搭建大型固液相似材料模型实验平台，开展煤矿地下水库煤柱坝体损伤固液相似实验，建立浓盐溶液浸煤柱坝体围岩结构力学模型，揭示多场耦合作用下煤柱坝体时效稳定性影响因素。实现了对煤柱坝体强度变化、损伤状态及周边岩体环境影响的科学、高效、精准化评价与监测，为煤矿地下水库安全管控提供了全面技术支撑。