富水覆巖特厚煤層綜放開采導(dǎo)水裂隙帶高度研究.pdf

1、對(duì)于特厚煤層綜放開采條件下上覆巖層的破壞特點(diǎn)國內(nèi)外研究較少,而上覆巖層的運(yùn)動(dòng)、破斷直接涉及到導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度,能使位于開采范圍內(nèi)的地表水、地下水潰入井下,威脅著井下作業(yè)的安全。因此,研究特厚煤層上覆巖層的移動(dòng)和破壞規(guī)律具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。
　　本文針對(duì)彬長礦區(qū)胡家河煤礦工程地質(zhì)條件,利用物理相似模擬試驗(yàn)方法對(duì)不同采高條件下(10m、8m、6m),綜放開采過程進(jìn)行了研究,分析了上覆巖層采動(dòng)過程中巖體運(yùn)移規(guī)律和裂隙擴(kuò)展規(guī)律

2、,導(dǎo)水裂隙帶發(fā)展高度約為采高的14~18倍,從而確定合理的開采高度為4.8~7.9m之間。
　　采用有限差分?jǐn)?shù)值模擬方法對(duì)富水覆巖特厚煤層綜放開采覆巖破壞規(guī)律進(jìn)行了模擬研究,分析了采動(dòng)過程覆巖的破壞場、應(yīng)力場,以及在不同采寬條件下導(dǎo)水裂隙帶高度變化,給出首采區(qū)工作面合理工作面斜長為160~180m。
　　以實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)查為依托,結(jié)合頂板“三帶”理論,建立垮落帶和裂隙帶數(shù)學(xué)模型,計(jì)算分析影響兩帶高度的相關(guān)物理量之間的關(guān)系,分析

3、其最終形態(tài)數(shù)學(xué)原理。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際分析了影響導(dǎo)水裂隙帶高度的主要因素有工作面開采長度、采厚、工作面斜長、巖層巖性。同時(shí)分析了富水覆巖的三種基本結(jié)構(gòu),給出綜放開采條件下覆巖運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)拱-梁結(jié)構(gòu),運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是拱結(jié)構(gòu)向梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換過程。
　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果,結(jié)合胡家河礦首采工作面地質(zhì)條件,采用多元線性回歸分析了影響導(dǎo)水裂隙帶高度的各因素之間量的關(guān)系,給出相應(yīng)的計(jì)算公式,并與生產(chǎn)單位實(shí)際情況相比較,準(zhǔn)確性較高,可靠性較好,具有一