鑒于采動(dòng)影響下采場(chǎng)覆巖裂隙空間分布特征對(duì)礦井突水災(zāi)害防控和瓦斯抽采具有重要意義,以潘二礦18111工作面為具體工程背景,采用相似物理模擬、數(shù)值模擬以及理論分析,對(duì)綜采工作面覆巖裂隙的分布演化規(guī)律以及導(dǎo)水裂隙發(fā)育高度進(jìn)行研究。研究表明:隨工作面的不斷推進(jìn),工作面兩端存在裂隙聚集帶,裂隙發(fā)育高度高且多以大角度為主;通過數(shù)值模擬對(duì)裂隙發(fā)育角度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)合相似模擬試驗(yàn)結(jié)果,得出覆巖裂隙發(fā)育角度呈現(xiàn)區(qū)域性分布的特點(diǎn);采用多種方法來研究裂隙發(fā)育高度,通過對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行綜合分析,得出導(dǎo)水裂隙的發(fā)育高度為54～60. 8m。研究結(jié)果對(duì)類似工程條件下裂隙演化特征的研究具有一定的借鑒意義。 

【文章來源】：煤炭工程. 2020,52(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

巖層柱狀圖

當(dāng)工作面基本頂初次來壓時(shí)，工作面上部形成了“階梯型”貫通裂隙，工作面繼續(xù)向前推進(jìn)出現(xiàn)周期來壓時(shí)，工作面上部亦形成“階梯型”貫通裂隙，與前一個(gè)周期相比，工作面上部貫通裂隙進(jìn)一步向上覆巖層發(fā)育，整個(gè)工作面前端上部裂隙隨著工作面推進(jìn)向前遷移發(fā)展(圖3所示1→2→3→4)，前期產(chǎn)生的覆巖裂隙將會(huì)被壓實(shí)閉合，發(fā)育過程將會(huì)被終止。當(dāng)工作面推進(jìn)至150m時(shí)，裂隙發(fā)育基本趨于穩(wěn)定，裂隙發(fā)育高度達(dá)到54m左右。圖3 裂隙演化遷移圖

圖2 采動(dòng)覆巖裂隙發(fā)育過程為了更加精確直觀描述采動(dòng)后覆巖裂隙發(fā)育狀況，采用裂隙密度作為反映分析裂隙發(fā)育特征的指標(biāo)，得出了覆巖推進(jìn)過程中裂隙密度分布特征曲線，如圖4所示。由圖4可知，在工作面推進(jìn)工程中，受采動(dòng)影響，覆巖垮落產(chǎn)生裂隙，并且隨著工作面推進(jìn)裂隙數(shù)量呈增多趨勢(shì)，上覆巖層的存在將會(huì)使采空區(qū)被壓實(shí)，導(dǎo)致裂隙數(shù)量降低，最終形成了交替往復(fù)周期現(xiàn)象。受采動(dòng)影響工作面煤壁上方處于一種應(yīng)力釋放狀態(tài)，工作面前方煤壁處裂隙數(shù)量與切眼處相比處于高位，整個(gè)上覆巖層裂隙密度呈現(xiàn)非對(duì)稱“馬鞍形”。

【參考文獻(xiàn)】：
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