雙煤層重復采動下覆巖變形破壞特征及導高發(fā)育研究.pdf

1、我國是煤炭大國,如何安全合理高效地開發(fā)煤炭資源是煤礦生產(chǎn)中的重要工作。對于近距離煤層,因為層間距離小,工作面在開挖過程中容易受到來自其它煤層采動的影響。部分煤層頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)在開始開采前就已經(jīng)發(fā)生破壞變形,這使得煤礦生產(chǎn)工作的安全性大大減低,因此對于近距離煤層覆巖裂縫發(fā)育規(guī)律的研究具有重要意義。
　　本文以礦區(qū)工程地質(zhì)條件、鉆孔和抽水試驗資料為基礎(chǔ),對礦區(qū)地質(zhì)特征與水文地質(zhì)類型進行分析。依據(jù)煤礦生產(chǎn)的實際情況,采用數(shù)值模擬、相似模型試

2、驗與理論分析就礦區(qū)4、5煤層重復采動造成的上覆巖層裂縫發(fā)育規(guī)律進行了深入的研究。
　　通過相似模擬試驗,當雙煤層(4、5煤)回采完成時垮落帶高度為26.0m,導水裂縫帶發(fā)育高度為68.5m。通過數(shù)值分析,對不同煤層間距和不同采厚下的近距離煤層開采問題進行了模擬,分析了雙煤層采動過程中覆巖的應(yīng)力場和位移場變化特征,雙煤層回采完成時垮落帶高度為28.4m,導水裂縫帶發(fā)育高度為64.0m。分析得出:近距離雙煤層開采條件下,上層煤(4煤)

3、開采中,頂板巖層裂縫帶發(fā)育規(guī)律與單煤層開采規(guī)律一致,下層煤頂板巖體因為4煤開采受到周期性的壓力發(fā)育較多裂縫;下層煤(5煤)回采時,在5煤層頂板失穩(wěn)之前,其覆巖整體垮落帶沒有太大變化,裂縫發(fā)育的疊加效應(yīng)不明顯。5煤層頂板開始出現(xiàn)局部或整體位移后,整體裂縫帶發(fā)育高度和范圍開始進一步加大,變化速率先慢后快再次平緩?？傮w上回采的擾動作用使得原有裂縫進一步發(fā)育,體現(xiàn)出近距離雙煤層開采有著一定的疊加效應(yīng)。在對5煤層頂板損傷深度的研究基礎(chǔ)上,根據(jù)工程