煤層群采動下底抽巷圍巖裂隙演化規(guī)律及其應用.pdf

1、煤層的開采將導致位于開采工作面下方的底板巖層也將產(chǎn)生一定范圍的應力升高和降低。采動底板巖層應力的變化對煤層下伏巖層中的瓦斯巷道圍巖的破裂范圍及其相應抽采鉆孔存在顯著的影響，因此針對煤層采動的底板巖層及巷道圍巖應力演化規(guī)律展開研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　針對沙曲礦南翼井田近距離煤層群開采條件，本文對煤層群采動下的底板應力及其下伏底抽巷圍巖應力和破裂范圍演化規(guī)律進行了理論、數(shù)值及實測研究。得到的主要的結(jié)論如下：
　　基于彈性力

2、學理論，對工作面采動底板應力及巷道圍巖破裂范圍進行了理論分析，得到了采動底板應力分布的基本特征，并對巷道圍巖破裂范圍的主要影響因素進行了分析探究。結(jié)果表明，巷道圍巖應力和圍巖破裂存在緊密的聯(lián)系，前者是后者的深層本質(zhì)致因。
　　借助 FLAC3D數(shù)值模擬，對煤層群各工作面不開采同時期的采動底板水平應力和垂直應力及底抽巷圍巖應力和塑性區(qū)演化規(guī)律進行了分析研究。揭示了水平應力和垂直應力應對開采擾動的不同響應特征，得到了底抽巷圍巖斷面塑性

3、區(qū)范圍及分布特征，結(jié)果表明：①多次采動后底抽巷最大塑性區(qū)范圍為3.6m；②各煤層開采擾動強度依次為：3號煤層>5號煤層>4號煤層。
　　采用鉆孔窺視法對煤層群擾動下的底抽巷圍巖裂隙范圍演化過程進行了實測研究。結(jié)果表明，底抽巷圍巖破裂范圍和各煤層開采擾動強弱程度結(jié)果與數(shù)值分析結(jié)論較為吻合，為數(shù)值分析結(jié)論的正確性提供實際驗證支持。
　　將研究結(jié)果應用于底抽巷抽放鉆孔封孔參數(shù)優(yōu)化井下試驗。瓦斯抽采濃度數(shù)據(jù)表明，該條件下5m封孔深度