临近断层综放开采顶板突水数值模拟研究

发布时间：2018-01-25 11:00

  本文关键词： 综放开采 导水裂隙带 断层活化 顶板突水　出处：《煤炭工程》2015年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为解决义桥煤矿2304工作面临近断层综放开采顶板导水裂隙带高度增加、分布范围扩大可能导致突水事故的问题,在分析突水水源、突水通道以及断层导水机理的基础上,结合FLAC3D中的流固耦合模块分析了不同宽度煤柱时围岩应力特征、断层活化情况。结果表明:断层附近煤岩体的垂向应力以及断层的活化都随煤柱宽度的增大而减小;煤柱宽度小于20m时,断层活化所形成的裂隙与采动所形成的上覆岩层导水裂隙带沟通形成导水通道;采动对断层上盘岩层的影响范围随煤柱宽度的增加而减小的趋势不明显,考虑煤炭采出率可适当减小煤柱宽度。2304工作面开采时留设20m的断层防水煤柱,在避免了发生矿井突水事故的前提下减小了煤柱宽度,提高了煤炭采出率。
[Abstract]:In order to solve the problem that the height of roof water conduction fissure zone increases and the distribution range expands in Yiqiao coal mine 2304 face near the fault fully mechanized caving caving mining roof water inrush accident may be caused. Water inrush water source is analyzed in this paper. On the basis of water inrush passage and fault water conduction mechanism, the stress characteristics of surrounding rock under different widths of coal pillars are analyzed in combination with the fluid-solid coupling module in FLAC3D. The results show that the vertical stress of coal and rock mass near the fault and the activation of fault decrease with the increase of the width of coal pillar. When the width of coal pillar is less than 20m, the fissure formed by fault activation communicates with the water-conducting fissure zone of overlying strata formed by mining to form water diversion channel. The influence range of mining on the upper face of fault is not obvious with the increase of coal pillar width. Considering the coal extraction rate can appropriately reduce the width of coal pillar .2304 working face with 20m of fault waterproof pillar, and reduce the width of coal pillar on the premise of avoiding the accident of mine water inrush. The coal extraction rate has been improved.
【作者单位】： 山东科技大学矿业与安全工程学院;
【分类号】：TD745
【正文快照】： 随着开采深度及强度的增加,我国许多矿区水文地质条件趋于复杂,煤层开采过程中受到多种水体威胁,其中采动顶板突水就是煤矿生产中急需解决的难题之一[1,2]。我国许多矿井曾多次发生顶板突水事故,有些矿井长期以顶板水为患,还有些矿井为防止顶板突水不得不放弃大量煤炭资源的开

【参考文献】

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【共引文献】

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3 李志华;窦林名;牟宗龙;曹安业;巩思园;王玉刚;;断层对顶板型冲击矿压的影响[J];采矿与安全工程学报;2008年02期

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6 武强,刘金韬,钟亚平,殷作如,李建民,洪益清,叶贵均,童有得,董东林;开滦赵各庄矿断裂滞后突水数值仿真模拟[J];煤炭学报;2002年05期

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10 吴立新，，王金庄;煤柱屈服区宽度计算及其影响因素分析[J];煤炭学报;1995年06期

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本文编号：1462684