潘謝礦區(qū)深部11-2煤開采頂板裂隙演化規(guī)律研究——以顧橋礦南二采區(qū)為例.pdf

1、淺部煤炭開采資源的逐漸枯竭使得深部開采的問題逐漸凸顯，煤系地層中普遍存在的砂巖裂隙水是影響礦井正常生產(chǎn)的重要因素，而砂巖裂隙水的富水性與裂隙的發(fā)育與分布密不可分，開采過程中煤層頂板裂隙會發(fā)生演化，從而影響砂巖裂隙水對工作面的充水條件。研究深部開采條件下煤層頂板巖層裂隙的發(fā)育演化規(guī)律對煤系砂巖水害的預防與治理有著指導性作用。
　　論文在收集潘謝礦區(qū)基礎地質資料的基礎上，通過礦區(qū)11-2煤層的煤層厚度情況、埋深分布情況、覆巖巖性組合特

2、征和厚度統(tǒng)計及礦區(qū)現(xiàn)今地應力場特征等分析了11-2煤及其覆巖的賦存條件。選取礦區(qū)地應力場特征、覆巖巖石力學性質和礦井地溫分布三個方面七項指標，根據(jù)這些指標在深、淺部位表現(xiàn)出來的差異，利用MATLAB聚類分析得到礦區(qū)深部臨界深度為730m,結合礦區(qū)11-2煤層的埋深分布隋況得到平面上潘謝礦區(qū)以及顧橋礦的深部分布范圍。
　　選取顧橋礦南二采區(qū)作為具體的工程背景，分析11-2煤及其頂板的水文地質和工程地質條件，建立了深部開采地質概念模型

3、和UDEC數(shù)值模型，通過模擬噪層采動過程中裂隙的形態(tài)和應力狀態(tài)的變化過程，研究深部11-2煤層開采覆巖裂隙的發(fā)育規(guī)律。研究成果如下:
　　(1)開采40m時發(fā)生初次來壓，頂板垮落高度約為7.90m，周期來壓步距為21m。
　　(2)隨著推進距離的增加，根據(jù)采動裂隙分維值、覆巖裂隙橫向閉合范圍和應力降低區(qū)最大發(fā)育高度的變化情況，將采動裂隙的發(fā)展過程劃分為三個階段:裂隙迅速發(fā)育期（應力劇烈變化期）、裂隙緩慢發(fā)育期（應力動態(tài)平衡期