渭北煤田多因素影响下底板扰动破坏深度研究

发布时间：2021-03-25 00:37

　　针对常用的底板扰动破坏深度计算公式在渭北煤田澄合矿区适用性较差的问题,结合澄合矿区5#煤层顶底板工程地质、水文地质条件,分别对不同采宽-采深和采宽-采深-采高条件下的底板扰动破坏深度进行了数值计算分析。根据数值模拟结果,分析得到了适用于澄合矿区的底板岩体扰动破坏深度拟合公式,并与华北型煤田26组近水平煤层开采工作面底板破坏深度实测值进行对比分析。结果表明:所提出的拟合公式预测能力更强、预测精度更高,误差范围更小,可满足澄合矿区现场需要,为带压安全开采提供了评价依据和科学指导。 

【文章来源】：煤炭工程. 2020,52(05)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

400m埋深下不同工作面宽度塑性破坏区分布图

底板破坏深度拟合值与现场实测值的绝对误差和相对误差对比分析如图2所示，由表3和图2结果比较分析可知，采用式(1)、(2)计算的煤层底板破坏深度的最大和最小绝对误差为4.23m和0.058m，平均1.286m;最大和最小相对误差为29.93%和0.45%，平均10.32%。而采用《规范》中的实测经验公式中的绝对误差均值分别为3.484m、3.038m、2.508m，最大绝对误差高达8.62m，相对误差均值分别为28.46%、24.98%、21.63%，最大相对误差高达71.09%。从误差分析来看，新预测模型拟合公式(1)、(2)的预测结果要好于《规范》中的三个经验公式。虽然最大相对误差偏大，但新拟合公式(1)、(2)计算结果中除了邢台矿7802、邢台矿7607窄、井陉一矿4707小工作面的相对误差偏差较大之外，其余23组数据的相对误差都小于20%，这主要是受到工作面采宽过小的影响。说明对于华北型煤田近水平矿井而言，新预测模型拟合式(1)、(2)拟合得出的计算结果要比《规范》中的经验公式更加接近实测值。选取新预测模型的拟合式(1)和(2)计算结果对华北型煤田近水平煤矿安全、合理开采更有利，基本上可以满足现场工程预测的需要，尤其对于澄合矿区，拟合公式适用性强，基本与现场实测数据符合。在实际工程应用中，采宽-采深和采宽-采深-采高的底板破坏深度新预测模型的精度与各个参数值选择相关，即采宽、采高、采深3个因素值的选取，其中采深和采高可以参见钻孔柱状图及其工作面实际布置情况，较容易获得。通过上述26个矿区的采煤工作面煤层底板扰动破坏深度实测数据分析和验证可知，拟合公式(1)和公式(2)的底板扰动破坏深度新预测模型在澄合矿区5#煤层开采期间若未遇到构造等特殊地质条件时，底板破坏深度预测方面具有一定的可行性，预测精度基本上接近实际。

【参考文献】：
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本文编号：3098694