復(fù)雜條件下底板采動(dòng)效應(yīng)特征及水害綜合防治技術(shù)研究.pdf

1、肥城礦區(qū)下組煤層群包括7煤、8煤、9煤和10煤四個(gè)薄煤層，煤層間距較小，隔水層較薄，礦井開(kāi)采時(shí)尤其進(jìn)入深部開(kāi)采受五灰和奧灰含水層的威脅嚴(yán)重，極易導(dǎo)致突水災(zāi)害。本文以肥城礦區(qū)下組煤開(kāi)采這種多煤層、大采深、高水壓、構(gòu)造復(fù)雜等復(fù)雜條件為背景，根據(jù)彈塑性力學(xué)理論和礦山壓力理論等學(xué)科知識(shí)，分析了工作面開(kāi)采后煤層底板巖層應(yīng)力及變形規(guī)律，建立了垮落法、條帶法及充填法開(kāi)采時(shí)工作面圍巖破壞區(qū)域的力學(xué)計(jì)算模型，推導(dǎo)了底板應(yīng)力和破壞深度的計(jì)算公式；采用FLA

2、C3D數(shù)值模擬軟件，對(duì)比研究了完整巖層底板條件下和含不同傾角、不同位置、不同落差斷層帶時(shí)底板采動(dòng)效應(yīng)特征及采動(dòng)和水壓對(duì)底板破壞效應(yīng)的耦合作用；從管理地壓和控制頂?shù)装鍨?zāi)害的角度介紹了采煤方法的分類(lèi)，通過(guò)對(duì)四個(gè)煤層采用的不同采煤方法進(jìn)行組合，分為23種方案并建立相應(yīng)的數(shù)值模型，對(duì)近距離薄煤層群開(kāi)采時(shí)頂?shù)装逶诓蓜?dòng)影響下的最大主應(yīng)力和破壞特征進(jìn)行模擬；通過(guò)在煤底板中布置泄水巷道，并對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試，整理分析圍巖的應(yīng)力、頂?shù)装遄冃闻c破壞等宏觀(guān)

3、礦壓顯現(xiàn)量，進(jìn)一步研究了工作面回采過(guò)程中底板變形破壞特征及構(gòu)造活化規(guī)律等，并驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算的結(jié)果；在進(jìn)行承壓水對(duì)突水作用分析、底板巖層組合及其阻水性能分析的基礎(chǔ)上，采用底板突水系數(shù)法對(duì)下組煤層群開(kāi)采掘進(jìn)工作面及回采工作面進(jìn)行了底板水患威脅分析；結(jié)合底板采動(dòng)效應(yīng)研究成果及肥城礦區(qū)下組煤層群底板隔水層厚度，對(duì)深部高承壓水薄隔水層煤層群回采工作面進(jìn)行了開(kāi)采安全性評(píng)價(jià)及可選采煤方法的可行性分析；根據(jù)上述研究成果，結(jié)合礦區(qū)水害防治現(xiàn)狀，提出復(fù)雜條