底板采動破裂深度實測與模擬研究.pdf

1、本文采取力學分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測方法研究采動過程中的底板應(yīng)力場變化及變形破裂情況。結(jié)合山東東山礦業(yè)王樓煤礦11301工作面，并建立該工作面采動數(shù)值模型進行模擬，分析出底板采動應(yīng)力和破裂區(qū)域，將模擬結(jié)果跟理論計算結(jié)果和現(xiàn)場觀測結(jié)果進行對比分析，得出以下結(jié)論:
　　(1)根據(jù)工作面回采過程中煤層頂板不同的運動階段，可以把工作面回采過程分為初次來壓階段和周期來壓階段，基于“下三帶”和礦壓理論建立底板在兩個階段中受采動影響下支承壓力分

2、布的力學模型，并用彈性力學理論分別解出兩個模型中底板巖體內(nèi)任意一點的應(yīng)力，以此計算得出底板巖體內(nèi)任一點的應(yīng)力，通過Mohr-Coulomb強度準則判斷各點的破壞情況，得出底板破裂范圍。同時應(yīng)用塑性理論求出底板破裂的最大深度和破裂區(qū)域的范圍。
　　(2)分析底板巖體破裂機理，底板巖體內(nèi)有大量的節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面，研究結(jié)構(gòu)面的破壞形態(tài)，并據(jù)此分析出影響底板破裂的影響因素，通過數(shù)值模擬的方法對影響因素進行單因素分析，得出各個因素對底板破

3、裂深度的影響。
　　(3)通過鉆孔雙端封堵注水技術(shù)對王樓煤礦11301工作面底板隨采動破壞的情況進行觀測。通過對觀測結(jié)果的分析，得出王樓煤礦11301工作面底板的破裂深度為12.9m，小于煤層至含水層的距離。
　　(4)結(jié)合王樓煤礦11301工作面的實際情況，底板采動破裂深度的數(shù)值模擬結(jié)果為12～15m，理論計算結(jié)果為13～14m，而實測值為12.9m，通過工作面不同推進距離的應(yīng)力和破裂深度，可以知道所建立的數(shù)值模型是可行的