不同松散层第四含水层水压条件下关键层破断力学机理研究
于美鲁1
王中文1
刘瑜1
李春元2
李政岱3
王鲁瑀4
1.安徽理工大学 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽 淮南 2320012.煤炭科学研究总院有限公司 深部开采与冲击地压防治研究院,北京 1000133.煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室,北京 1022114.香港理工大学 土木与环境工程系,香港 九龙 999077
摘要：针对松散层第四含水层突水灾害防治问题,以岩层控制的关键层理论和中厚板理论为基础,对松散层第四含水层水压与主关键层之间的破断运移规律进行研究.统计并分析了6个典型厚松散层矿区的 18个矿井松散层第四含水层水压、松基比及松散层厚度之间的关系,发现松基比和松散层厚度与松散层第四含水层水压之间呈显著的正相关.通过中厚板理论分析了不同松散层第四含水层水压条件下关键层破断力学机理,得出随着松散层第四含水层水压的增大,关键层破断力学因素由拉破断转化为剪破断.数值模拟分析验证了,随着水压的增加,剪应力占比逐渐增大,且关键块之间的结构也由连续且稳定砌体梁结构转换为非连续易失稳的台阶岩梁结构.松散层第四含水层水压的增大可能促使采空区原本稳定的砌体梁结构转化为台阶岩梁结构,促进导水裂隙带的发育.同时,在关键层岩块结构中出现了砌体梁与台阶岩梁共存的现象.不同松基比岩移边界线具有明显的"类指数曲线"特征,随着松基比的增加,岩移边界线由"直线"转化为"类指数曲线",且工作面推进过程中的覆岩运移具有明显的分区特征.
关键词：不同水压中厚板理论岩层移动松基比关键层
分类号：TD323(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52304118)安徽理工大学引进人才基金资助项目(2023yjrc18)国家重点实验室开放基金(SKLMRDPC23KF08)
论文发表日期：2024-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：16( 129-144 )
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