復雜條件下底板采動效應(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煤四個薄煤層，煤層間距較小，隔水層較薄，礦井開采時尤其進入深部開采受五灰和奧灰含水層的威脅嚴重，極易導致突水災(zāi)害。本文以肥城礦區(qū)下組煤開采這種多煤層、大采深、高水壓、構(gòu)造復雜等復雜條件為背景，根據(jù)彈塑性力學理論和礦山壓力理論等學科知識，分析了工作面開采后煤層底板巖層應(yīng)力及變形規(guī)律，建立了垮落法、條帶法及充填法開采時工作面圍巖破壞區(qū)域的力學計算模型，推導了底板應(yīng)力和破壞深度的計算公式；采用FLA

2、C3D數(shù)值模擬軟件，對比研究了完整巖層底板條件下和含不同傾角、不同位置、不同落差斷層帶時底板采動效應(yīng)特征及采動和水壓對底板破壞效應(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，通過對四個煤層采用的不同采煤方法進行組合，分為23種方案并建立相應(yīng)的數(shù)值模型，對近距離薄煤層群開采時頂?shù)装逶诓蓜佑绊懴碌淖畲笾鲬?yīng)力和破壞特征進行模擬；通過在煤底板中布置泄水巷道，并對其進行應(yīng)力應(yīng)變測試，整理分析圍巖的應(yīng)力、頂?shù)装遄冃闻c破壞等宏觀

3、礦壓顯現(xiàn)量，進一步研究了工作面回采過程中底板變形破壞特征及構(gòu)造活化規(guī)律等，并驗證了數(shù)值計算的結(jié)果；在進行承壓水對突水作用分析、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)法對下組煤層群開采掘進工作面及回采工作面進行了底板水患威脅分析；結(jié)合底板采動效應(yīng)研究成果及肥城礦區(qū)下組煤層群底板隔水層厚度，對深部高承壓水薄隔水層煤層群回采工作面進行了開采安全性評價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，提出復雜條