淺埋煤層關鍵層破斷運動地覆巖移動的影響分析.pdf

1、神東礦區(qū)是我國最大的現(xiàn)代化能源基地，煤層埋藏淺、傾角小、上覆厚松散層是該礦區(qū)的典型賦存特征，工作面采動容易導致地表潛水流失，破壞地表生態(tài)環(huán)境。分析淺埋煤層對覆巖移動、頂板導水裂隙演化與突水等采動損害問題的影響規(guī)律，具有重要的學術價值和社會意義。
　　 本文在巖層控制的關鍵層理論的基礎上，采用理論分析、數(shù)值模擬實驗、物理模擬實驗等方法，就神東礦區(qū)淺埋煤層覆巖移動規(guī)律進行了深入研究。、首先分析了淺埋煤層覆巖關鍵層結(jié)構(gòu)分類以及各類關鍵

2、層結(jié)構(gòu)的破斷失穩(wěn)特征及其力學機理，其次介紹了淺埋煤層分類。以大柳塔1203 工作面為例分析了典型淺埋煤層的覆巖運動規(guī)律：頂板基巖沿全厚切落，基巖破斷角度大，破斷直接波及地表，來壓強度大、速度快且來壓期間有明顯的頂板臺階下沉和動載現(xiàn)象，并且工作面上方一般只存在冒落帶和裂隙帶，甚至是“三帶合一”現(xiàn)象；通過對補連塔煤礦31401 工作面的數(shù)值模擬實驗，深入分析了關鍵層運動對導水裂隙演化的影響，得出近淺埋煤層關鍵層破斷塊體運動會出現(xiàn)破斷、回轉(zhuǎn)、

3、反向回轉(zhuǎn)直至穩(wěn)定的過程，主關鍵層上覆巖體裂隙同樣經(jīng)歷了“產(chǎn)生—發(fā)育—原裂隙閉合—新裂隙產(chǎn)生”的過程；通過榆樹灣20102 工作面的物理相似模擬實驗觀測，揭示了榆樹灣近淺埋煤層保水開采的覆巖運動基本規(guī)律：近淺埋煤層巖層內(nèi)由于存在兩層老頂關鍵層，工作面推進過程中上方基巖并不是沿全厚切落，而是呈現(xiàn)出一般開采下的“三帶”形式，但老頂關鍵層的周期性破壞與典型淺埋煤層有相似之處，即老頂主關鍵層周期性破壞呈現(xiàn)出“砌體梁”結(jié)構(gòu)，老頂關鍵層破斷巖塊的塊度