帶壓開采底板破壞因素分析及突水預(yù)測研究
本文關(guān)鍵詞: 帶壓開采 底板破壞深度 等效破壞深度 突水預(yù)測 底板水防治 出處:《煤炭科學(xué)技術(shù)》2017年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為有效防治采動(dòng)影響導(dǎo)致的底板突水事故,采用塑性理論及經(jīng)驗(yàn)公式分析總結(jié)了底板破壞的影響因素,并將其分為賦存因素與開采設(shè)計(jì)因素。以上孔煤業(yè)15號(hào)煤層為研究背景,選取隔水層厚度、底板水壓、煤厚及工作面斜長作為主控因素,建立了"賦存-采動(dòng)"多因素組合模型,利用FLAC3D模擬了不同因素組合下底板垂直應(yīng)力及塑性區(qū)分布規(guī)律。結(jié)果表明:采動(dòng)破壞帶深度對(duì)工作面寬度的變化十分敏感;隔水層厚度及底板水壓則對(duì)承壓水導(dǎo)升帶范圍起控制作用,且隔水層厚度影響更大;采厚的波動(dòng)對(duì)底板破壞影響微弱。首次提出了等效破壞深度的概念,并將其應(yīng)用于突水系數(shù)法中,預(yù)測了15號(hào)煤層帶壓開采突水危險(xiǎn),并建議降低工作面寬度、在煤壁及工作面前方等采場邊緣處加強(qiáng)探放水以預(yù)防突水。
[Abstract]:In order to effectively prevent and cure the water inrush accidents caused by mining, the influencing factors of floor failure are analyzed and summarized by plastic theory and empirical formula, which are divided into occurrence factors and mining design factors. Taking the thickness of water barrier, the water pressure of floor, the thickness of coal and the inclined length of working face as the main controlling factors, the multi-factor combination model of "occurrence and mining" is established. The distribution law of vertical stress and plastic zone of floor under different combination of factors is simulated by FLAC3D. The results show that the depth of mining failure zone is very sensitive to the change of working face width. The thickness of the water-proof layer and the water pressure of the bottom plate have a controlling effect on the range of the confined water conductivity zone, and the thickness of the water-proof layer has a greater influence on the thickness of the bottom plate, and the fluctuation of the mining thickness has little effect on the destruction of the bottom plate. The concept of equivalent failure depth is proposed for the first time. It is applied to the water inrush coefficient method to predict the risk of water inrush in coal seam No. 15 with pressure, and it is suggested that the width of coal face should be reduced, and the water exploration and discharge should be strengthened at the edge of coal wall and in front of coal face to prevent water inrush.
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)(北京)煤炭資源與安全開采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目(2016YFC0801401) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2010YL10) 國家自然科學(xué)基金面上基金資助項(xiàng)目(51474096)
【分類號(hào)】:TD745.2
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本文編號(hào):1522233
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