補連塔礦區(qū)現(xiàn)代煤炭開采對覆巖擾動的研究.pdf

1、現(xiàn)代煤炭開采加劇了對生態(tài)脆弱區(qū)環(huán)境的損傷，具體表現(xiàn)為：開采導(dǎo)致覆巖出現(xiàn)垮落及裂隙，水資源大量流失，植物大量死亡，且地表產(chǎn)生移動，使某些區(qū)域處在拉伸狀態(tài)，導(dǎo)致植物根莖拉斷而死亡；導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育較高，有時達到地表，使工作面安全受到影響。
　　補連塔礦區(qū)地處典型生態(tài)脆弱區(qū)，開采工藝采用一次采全高長壁式開采、全部垮落式頂板管理方式，是典型的大采高現(xiàn)代化煤炭開采礦井。本文基于補連塔煤礦12407工作面煤層賦存特征，利用FLAC3D和 UDE

2、C數(shù)值模擬軟件對補連塔礦區(qū)覆巖的移動和破壞進行綜合分析，主要內(nèi)容包括如下：
　　1）建立了不同采高開采模型，量化分析了采高與地表移動、覆巖破壞、拉伸區(qū)的關(guān)系；2）建立了不同沙基比的三維地質(zhì)模型，對開采引起的煤層覆巖移動和破壞進行了數(shù)值模擬，分析了現(xiàn)代煤炭開采過程中覆巖的位移和應(yīng)力分布規(guī)律，討論了不同沙基比對覆巖移動和破壞的影響；3）對不同結(jié)構(gòu)介質(zhì)條件下的現(xiàn)代煤炭開采分別進行數(shù)值試驗，試驗結(jié)果表明，在同樣強度的開采下，堅硬覆巖具有較

3、強的抗擾動能力，工作面安全開采及地表受到的影響相對較小，而軟弱覆巖抗擾動能力較弱，并且硬巖層離工作面較近時，覆巖受開采擾動影響較大；4）運用UDEC數(shù)值模擬軟件建立不同采高的二維地質(zhì)模型，分析了不同采高下導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育規(guī)律，結(jié)果表明，關(guān)鍵層對導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育規(guī)律有較大的影響，導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育高度與采高呈正相關(guān)關(guān)系，補連塔礦區(qū)平均導(dǎo)采比為18.7；5）基于正交試驗優(yōu)化組合建立了16個數(shù)值模型，分別對覆巖影響敏感性和覆巖破壞程度進行了分析