浅埋煤层群覆岩与地表裂隙发育规律和形成机理研究

浅埋煤层群覆岩与地表裂隙发育规律和形成机理研究

论文摘要

浅埋煤层群高强度开采对地表的损害严重。为了研究煤层群开采裂隙(缝)发育规律和形成机理,以陕北典型浅埋煤层群开采为工程背景,采用物理模拟、数值计算和现场实测相结合的方法,得出覆岩裂隙主要为采空区边缘向上发育的上行裂隙和垮落区内的离层裂隙。地表裂隙(缝)主要为开切眼和停采线永久边界裂隙、随工作面推进周期性出现的平行裂缝、沿工作面间的煤柱边界裂隙。沿工作面间的煤柱边界裂隙的分布长度最大,是地表裂隙控制的主要对象。煤层群下煤层工作面来压步增大18%~30%,下煤层开采地表下沉系数有所减小。煤层群重复采动后边界裂隙最发育,且受上下煤柱位置的显著影响。通过合理布置煤柱,可以降低煤柱导致的应力集中,减轻不均匀沉降和地表裂缝发育。

论文目录

  • 1 工作面概况
  • 2 覆岩及地表裂缝演化规律物理模拟
  •   2.1 物理模型设计
  •   2.2 1-2煤层覆岩及地表裂隙发育规律
  •     2.2.1 1-2煤层开采覆岩垮落规律
  •     2.2.2 1-2煤层开采地表沉降及裂缝发育规律
  •   2.3 2-2煤层开采覆岩及地表裂隙发育规律
  •     2.3.1 2-2煤层覆岩垮落规律
  •     2.3.2 2-2煤层开采地表沉降及裂隙 (缝) 发育规律
  •   2.4 3-1煤层开采覆岩及地表裂隙发育规律
  •   2.5 煤柱错距布置对煤层群裂隙的控制
  • 3 地表裂隙 (缝) 形成机理数值模拟
  •   3.1 单煤层开采应力场与地表裂缝关系
  •   3.2 双煤层开采地表应力场与地裂缝关系
  • 4 浅埋煤层群开采地裂缝现场实测
  •   4.1 单煤层开采地表裂缝发育规律
  •   4.2 双煤层开采地表裂缝发育规律
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 黄庆享,杜君武,侯恩科,杨帆

    关键词: 浅埋煤层群,覆岩垮落,应力场,地表裂缝,机理

    来源: 采矿与安全工程学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程

    单位: 西安科技大学能源学院,西安科技大学地质与环境学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51674190,51174278,41472234)

    分类号: TD325

    DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.01.002

    页码: 7-15

    总页数: 9

    文件大小: 1298K

    下载量: 560

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