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基于隔水关键层理论的倾斜煤层底板突水危险区域分析

发布时间:2018-05-20 07:56

  本文选题:底板突水 + 倾斜煤层 ; 参考:《采矿与安全工程学报》2017年04期


【摘要】:依据隔水关键层理论,在建立线性增加水压力作用下底板倾斜隔水关键层力学模型的基础上,分析了底板倾斜隔水关键层的挠度特性、应力分布及其破断失稳特征,确定了倾斜采场底板突水危险区域。结果表明:1)倾斜隔水关键层最大挠曲值随其倾角的增大而减小,且变化比较明显;最大挠曲点偏离工作面中部的位置随其倾角的变化并不敏感,但仍随倾角的增大而向下偏离工作面中部;2)倾斜隔水关键层率先在其长边中央偏下的位置出现拉伸破断,下部边界区域要先于上部边界区域出现拉伸破断,内部形成非对称"X"型破断裂缝;3)倾斜采场来压前采空区后方边缘(开切眼)的中下部区域,以及来压时工作面煤壁中下部区域是底板极易突水的危险区域;而采空区上下端头区域始终是底板极易突水的危险区域,且下端头突水可能性大于上端头。
[Abstract]:Based on the theory of critical layer of water barrier, the mechanical model of inclined critical layer of bottom plate under the action of linear increasing water pressure is established, and the deflection characteristics, stress distribution and fracture instability characteristics of the key layer of inclined water barrier of bottom plate are analyzed. The dangerous area of water inrush from inclined stope floor is determined. The results show that the maximum deflection value of the critical layer of inclined water barrier decreases with the increase of the inclination angle, and the change is obvious, and the position of the maximum deflection point deviating from the middle of the face is not sensitive to the change of the inclination angle. However, with the increase of the inclination angle, the inclined critical layer deviates from the middle of the face to the middle of the face, and the key layer of the inclined water barrier takes the lead in the tensile fracture at the center of the long edge, and in the lower boundary area, the tensile break occurs in the lower boundary area before the upper boundary area. The inner formation of asymmetric "X" type fracture No. 3) the middle and lower part of the rear edge of the goaf (opening and cutting hole) before the inclined stope pressure, and the dangerous area of the coal wall of the coal face is the dangerous area where the floor is prone to water inrush when the coal face is pressed; The upper and lower end of goaf is always the dangerous area where the bottom plate is prone to water inrush, and the possibility of water inrush of the lower end is greater than that of the upper end.
【作者单位】: 安徽理工大学能源与安全学院;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(51404013,51474008) 安徽省自然科学基金项目(1508085ME77,1508085QE89) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目(SKLGDUEK1212,SKLGDUEK1509) 中国博士后科学基金项目(2013M540478)
【分类号】:TD745.2

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本文编号:1913797

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