【摘要】：根據(jù)淺埋煤層不同基巖厚度所面臨的突水潰沙災(zāi)害威脅程度差異,須對不同潰沙通道類型進(jìn)行科學(xué)劃分,并提出突水潰沙災(zāi)害配套的專有名詞,為制定針對性的災(zāi)害防治措施提供可靠的理論依據(jù)。鑒于導(dǎo)水裂縫帶是從頂板水害防治角度提出的概念,對于新時期條件下的水砂潰涌災(zāi)害問題已經(jīng)無法適用,因此必須尋求一種基于水砂潰涌災(zāi)害防治要求的新概念,通過對其發(fā)育規(guī)律及高度的研究,為揭示頂板突水潰沙機(jī)理奠定基礎(chǔ)。據(jù)此,通過相似模擬分析了淺埋煤層覆巖破壞特征,將淺埋煤層開采后的覆巖發(fā)育形態(tài)自上而下劃分為網(wǎng)絡(luò)性裂縫帶和冒落性裂縫帶,自外向內(nèi)劃分為貫通性裂縫區(qū)和方向性裂縫區(qū),即豎"兩帶"、橫"兩區(qū)",并從防治突水潰沙災(zāi)害角度出發(fā),提出了導(dǎo)水沙裂縫帶的概念;同時依據(jù)物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立了"導(dǎo)水沙拱"力學(xué)模型,運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)、巖體力學(xué)和散體力學(xué)對導(dǎo)水沙裂縫帶高度進(jìn)行了理論推導(dǎo),在得出4個解后,將涉及到的各參數(shù)取值區(qū)間代入到4個解中,最終確定導(dǎo)水沙裂縫帶高度計(jì)算公式并,該成果為突水潰沙災(zāi)害防治體系提供了一定的理論依據(jù),有效指導(dǎo)該類災(zāi)害的防治工作。
[Abstract]:According to the difference of the threat degree of water and sand bursting disaster in shallow coal seam with different bedrock thickness, it is necessary to scientifically divide the different sand burst channel types, and put forward the proper term for supporting water and sand burst disaster. It provides a reliable theoretical basis for the establishment of targeted disaster prevention and control measures. Since the concept of water-conducting fracture zone is put forward from the point of view of roof water hazard prevention and control, it is no longer applicable to the problem of water-sand burst disaster in the new period. Therefore, we must seek a new concept based on the requirement of water-sand burst disaster prevention and control. Through the study of its development law and height, it lays a foundation for revealing the mechanism of roof water and sand bursting. On the basis of this, the failure characteristics of overburden rock in shallow coal seam are analyzed by similarity simulation. The overburden development pattern after mining in shallow coal seam is divided from top to bottom into network fracture zone and caving fracture zone. It is divided into two parts: vertical "two zones" and horizontal "two zones". The concept of water-conducting sediment fracture zone is put forward from the point of view of preventing and controlling the disaster of water and sand bursting. At the same time, based on the results of physical simulation experiment, a mechanical model of "water-conducting sand arch" is established. The height of water-conducting sand fracture zone is derived theoretically by using structural mechanics, rock mechanics and bulk mechanics, and four solutions are obtained. The values of the parameters involved are added to the four solutions, and the formula for calculating the height of the water-conducting sand fracture zone is finally determined. The results provide a certain theoretical basis for the prevention and control system of the water-inrush sand burst disaster, and effectively guide the prevention and control work of this kind of disaster.
【作者單位】： 中國煤炭科工集團(tuán)西安研究院有限公司水文所;西安科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(41402265) 中煤科工集團(tuán)西安研究院創(chuàng)新基金項(xiàng)目(2013XAYCX08) 中國煤炭科工集團(tuán)有限公司科技創(chuàng)新面上項(xiàng)目(214MS02)
【分類號】：TD745

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2349115