膏體充填開采覆巖導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育規(guī)律研究與應(yīng)用.pdf

1、膏體充填開采是“三下”開采的重要采煤方法之一，是實(shí)現(xiàn)安全解放水體下在壓煤炭資源的重要措施。目前，對(duì)水體下膏體充填開采導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育規(guī)律的研究還存在諸多問(wèn)題，值得進(jìn)一步深入研究。本文采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等方法對(duì)膏體充填開采覆巖運(yùn)動(dòng)與破壞規(guī)律進(jìn)行研究，著重分析導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育規(guī)律，得出導(dǎo)水裂縫帶的計(jì)算方法。論文得出如下成果。
　　（1）對(duì)比垮落法開采，研究分析膏體充填開采覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得出：膏體充填開采充填體對(duì)覆巖產(chǎn)生支撐

2、作用，對(duì)覆巖的下沉和破壞起到限制作用，改變了覆巖原有的移動(dòng)破壞形式。覆巖破壞一般只產(chǎn)生小范圍的裂縫帶，不產(chǎn)生垮落帶。頂板已無(wú)直接頂和基本頂?shù)母拍睢?br>　?。?）在研究膏體充填開采覆巖運(yùn)動(dòng)破壞規(guī)律的基礎(chǔ)上，基于等效采高模型，采用兩段弧原理簡(jiǎn)化覆巖下沉盆地的邊緣線，建立幾何模型，通過(guò)模型中的幾何關(guān)系推導(dǎo)出膏體充填開采導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育高度計(jì)算公式。
　?。?）基于等效采高，通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)膏體充填開采塑性區(qū)的分布規(guī)律加以研究，分析覆巖

3、運(yùn)動(dòng)破壞規(guī)律，得出不同等效采高，所引起的帶水裂縫帶發(fā)育高度。擬合各組數(shù)據(jù)，得出等效采高與導(dǎo)水裂縫帶的關(guān)系公式。
　?。?）介紹工作面的充填概況，以此為工程背景，通過(guò)幾何模型與數(shù)值模擬公式預(yù)測(cè)導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育高度，分別為4.37m、4.51m。
　?。?）采用井下仰孔分段注水對(duì)工作面導(dǎo)水裂縫帶進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)各個(gè)鉆孔進(jìn)行漏失量分析，得出膏體充填開采，采高2.2m，導(dǎo)水裂縫帶最大發(fā)育高度為4.16m。
　?。?）對(duì)比分析幾何模