综采工作面覆岩裂隙动态演化特征研究

发布时间：2021-12-02 04:29

　　鉴于采动影响下采场覆岩裂隙空间分布特征对矿井突水灾害防控和瓦斯抽采具有重要意义,以潘二矿18111工作面为具体工程背景,采用相似物理模拟、数值模拟以及理论分析,对综采工作面覆岩裂隙的分布演化规律以及导水裂隙发育高度进行研究。研究表明:随工作面的不断推进,工作面两端存在裂隙聚集带,裂隙发育高度高且多以大角度为主;通过数值模拟对裂隙发育角度进行统计分析,结合相似模拟试验结果,得出覆岩裂隙发育角度呈现区域性分布的特点;采用多种方法来研究裂隙发育高度,通过对所得结果进行综合分析,得出导水裂隙的发育高度为54～60. 8m。研究结果对类似工程条件下裂隙演化特征的研究具有一定的借鉴意义。 

【文章来源】：煤炭工程. 2020,52(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

岩层柱状图

当工作面基本顶初次来压时，工作面上部形成了“阶梯型”贯通裂隙，工作面继续向前推进出现周期来压时，工作面上部亦形成“阶梯型”贯通裂隙，与前一个周期相比，工作面上部贯通裂隙进一步向上覆岩层发育，整个工作面前端上部裂隙随着工作面推进向前迁移发展(图3所示1→2→3→4)，前期产生的覆岩裂隙将会被压实闭合，发育过程将会被终止。当工作面推进至150m时，裂隙发育基本趋于稳定，裂隙发育高度达到54m左右。图3 裂隙演化迁移图

图2 采动覆岩裂隙发育过程为了更加精确直观描述采动后覆岩裂隙发育状况，采用裂隙密度作为反映分析裂隙发育特征的指标，得出了覆岩推进过程中裂隙密度分布特征曲线，如图4所示。由图4可知，在工作面推进工程中，受采动影响，覆岩垮落产生裂隙，并且随着工作面推进裂隙数量呈增多趋势，上覆岩层的存在将会使采空区被压实，导致裂隙数量降低，最终形成了交替往复周期现象。受采动影响工作面煤壁上方处于一种应力释放状态，工作面前方煤壁处裂隙数量与切眼处相比处于高位，整个上覆岩层裂隙密度呈现非对称“马鞍形”。

【参考文献】：
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本文编号：3527731