采区带压开采底板破坏规律分析及防突涌研究

发布时间：2021-08-28 12:50

　　山西省长治经坊煤业有限公司八采区3-7081工作面受正断层影响,底板破断严重。采用相似模拟试验及数值模拟对工作面底板的不同点位的应力变化以及应力随时间的变化规律进行研究,得出距离煤柱20m处为底板受力薄弱的地方,受带压开采影响,底板应力随时间处于动态变化,并提出了提前探放水措施、注浆加固等防突涌措施。 

【文章来源】：山东煤炭科技. 2020,(01)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

煤岩层分布柱状图

通过在煤层顶、底板埋设压力及水压传感器对顶板和底板的应力及水位变化规律进行研究。压力传感器埋设在距离工作面底板10m、20m、30m三个不同深度的不同方位,每个深度埋设20个传感器,共60个,对底板应力的变化规律进行研究。压力传感器的布置如图2所示。通过在底板含水层预埋铜管,然后用软管与铜管连接引出,测量软管内的水位变化即可测量底板水位的变化。含水层的水位可通过稳压装置来保持。本次试验选择的时间相似比为Ct=1:10,采煤速度按平均每天推进6.4m进行模拟。3.2.2 相似模拟试验结果分析

通过对3-7081工作面不同位置测点的应力变化进行整理、分析,得出带压开采工作面的变化规律。此处选择有代表性的两处测点2#和5#进行分析,其中2#点和5#点分别距切眼20m、140m,到煤柱的距离分别为20m和50m。如图3为2#、2′#、2″#(不同层位2#点编号)点应力在开采过程的变化曲线,图4为5#、5′#、5″#(不同层位5#点编号)点开采过程中应力的变化曲线。由图3和图4可看出,此条件下,原岩应力为14MPa。当工作面推进到测点前后均为5m左右时,应力值开始大于原岩应力,当推进至距离测点大于5m时,应力值又突然减小,此时底板已发生破坏,随着顶板周期性垮落,应力值也随之发生周期性的增减。

【参考文献】：
期刊论文
[1]带压开采首采工作面底板破坏深度研究[J]. 代革联,杨韬,郭国强,牛超,薛小渊.  煤炭科学技术. 2016(08)
[2]相似模拟试验在地下水运移及参数求解中的应用[J]. 王福刚,耿冬青,梅学彬.  世界地质. 2000(04)
[3]承压水上采煤的固流耦合问题研究[J]. 郑少河,朱维申,王书法.  岩石力学与工程学报. 2000(04)



本文编号：3368544