辛置煤矿综采工作面过陷落柱突水机理及防治技术研究

发布时间：2021-06-18 14:02

　　针对陷落柱突水这一问题,以辛置煤矿2-208综采工作面为工程背景,分析了地下水对煤岩体的影响,并利用数值模拟仿真方法对陷落柱突水机理进行了分析,最后针对陷落柱不同构造情况以及突水情况提出了对应的防治技术,为相似矿井陷落柱突水治理提供参考。 

【文章来源】：煤炭与化工. 2020,43(08)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

数值模拟仿真模型

随工作面持续推进，煤岩体塑性破坏区分布如图2所示。由图2可以看出，随着工作面不断推进，工作面顶底板破坏范围不断增大，且在有软岩层位时，会出现隔层破坏的情况，在工作面推进至距离陷落柱45 m位置时，工作面处塑性区开始与陷落柱破碎区建立联系，导水裂隙通道逐步建立，如果陷落柱内水压情况较大的话，此时工作面处可能会出现顶板潮湿，渗水的情况发生；随着工作面进一步推进，到达30～15 m时，工作面顶板塑性区与陷落柱破坏区上方已逐步贯通，极易发生突水事故，突水程度跟陷落柱内水压以及导水裂隙发育程度相关。

随工作面开挖，煤岩体垂直应力分布如图3所示。如图3可以看出，在煤岩体初态时，陷落柱周围处于应力降低区，陷落柱周边应力相对较高，随着工作面回采，应力重新分布，在陷落柱周边区域应力进一步增加，形成一定的支承压力区，在这个区域内煤岩裂隙发育。随着工作面开挖范围越来越大，在工作面前方10 m范围内形成的应力集中区越来越明显，应力集中系数也越来越大。在工作面回采过程中，工作面顶底板处出现周期性的压拉交替应力，使顶底板处于张拉及压缩变化状态，导致顶底板围岩破碎。另一方面，应力的不均匀变化分布，使煤岩体裂隙进一步发展，为工作面与陷落柱之间的导水通道发育创造了条件。

【参考文献】：
期刊论文
[1]超前预注浆技术在工作面过陷落柱技术探析与实践[J]. 张云峰.  煤矿现代化. 2019(06)
[2]动压影响下陷落柱突水机理及治理技术研究[J]. 陈兵.  煤矿现代化. 2019(04)
[3]采动过程中底板隐伏陷落柱突水数值模拟[J]. 温兴林,王如猛,李兴东,王少强,杨志豪.  煤矿安全. 2019(02)
[4]煤矿陷落柱特征及其突水危险性探讨[J]. 张海亮.  能源与节能. 2018(10)



本文编号：3236792