浅埋薄基岩工作面覆岩活动规律3维物理相似模拟研究

发布时间：2017-08-02 10:36

  本文关键词：浅埋薄基岩工作面覆岩活动规律3维物理相似模拟研究

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【摘要】：针对浅埋采场在开采活动中常出现矿压显现剧烈、顶板和地表台阶下沉等问题,以神东矿区为背景,采用3维物理模拟试验研究浅埋深薄基岩工作面覆岩活动规律。模型试验尺寸长×宽×高为1 050 mm×2 000 mm×1 130mm,几何相似比为1∶100,容重相似比为1∶1.67,时间相似比为1∶10,应力比为1∶1.67,监测模型地表位移变化和顶板位移变化规律。结果表明:浅埋薄基岩煤层开采过程中,上覆岩层只出现冒落带和裂隙带,煤层直接顶随采随冒,基本顶初次来压步距为40 m,周期来压步距为20 m;上覆岩层及松散层出现台阶下沉现象,裂缝贯通地表,切眼和停采线附近出现溃沙现象,地表形成塌陷坑;上覆岩层运动以垂直运动为主,随工作面向前推进,顶板位移增加;靠近煤柱的上覆岩层出现搭桥结构,靠近煤柱的上覆岩层位移变化量较小,而远离煤柱的测点上覆岩层位移变化量较大;地表位移变化和上覆岩层位移变化整体上具有正相关性,但地表位移变化幅度较小,具有滞后性,且受到溃沙现象的影响,切眼和停采线附近地表形成塌陷坑且地表位移变化量增大。
【作者单位】： 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点试验室水利水电学院;四川省蜀通岩土公司;
【关键词】： 浅埋薄基岩 厚松散层 覆岩移动 地表位移 维相似材料物理模拟 溃沙
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51134018,51369001)
【分类号】：TD325
【正文快照】： 被誉为世界八大煤田之一的神东矿区,煤炭储量大,是中国最重要的商品煤生产基地。该区煤层具有埋深浅、基岩薄、上覆厚松散层、倾角小、瓦斯含量低和煤层厚度大等特点[1-2]。由于浅埋采场自身独特的特点,在开采活动中往往出现矿压显现剧烈、顶板和地表台阶下沉,甚至会出现工作

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本文编号：608879