带压开采底板破坏因素分析及突水预测研究
本文关键词: 带压开采 底板破坏深度 等效破坏深度 突水预测 底板水防治 出处:《煤炭科学技术》2017年06期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为有效防治采动影响导致的底板突水事故,采用塑性理论及经验公式分析总结了底板破坏的影响因素,并将其分为赋存因素与开采设计因素。以上孔煤业15号煤层为研究背景,选取隔水层厚度、底板水压、煤厚及工作面斜长作为主控因素,建立了"赋存-采动"多因素组合模型,利用FLAC3D模拟了不同因素组合下底板垂直应力及塑性区分布规律。结果表明:采动破坏带深度对工作面宽度的变化十分敏感;隔水层厚度及底板水压则对承压水导升带范围起控制作用,且隔水层厚度影响更大;采厚的波动对底板破坏影响微弱。首次提出了等效破坏深度的概念,并将其应用于突水系数法中,预测了15号煤层带压开采突水危险,并建议降低工作面宽度、在煤壁及工作面前方等采场边缘处加强探放水以预防突水。
[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.
【作者单位】: 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院;中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室;
【基金】:国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801401) 中央高校基本科研业务费专项资助项目(2010YL10) 国家自然科学基金面上基金资助项目(51474096)
【分类号】:TD745.2
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本文编号:1522233
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