厚松散含水层失水沉降相似模拟实验研究
陈芳1
张劲满2
徐良骥3
李杰卫4
徐瑞瑞5
张坤3
1.东莞职业技术学院建筑学院,广东东莞5238082.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 1000833.安徽理工大学空间信息与测绘工程学院,安徽淮南232001;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2320014.浙江省地质勘查局浙江省地矿建设有限公司,浙江杭州 3100525.安徽省煤田地质局,安徽合肥230088
摘要：目前缺乏对厚松散含水层地质采矿条件下覆岩破断及变形规律的深入研究.以淮南矿区潘四东煤矿11111工作面为工程背景,构建相似材料模型,采用数字摄影测量提取位移法记录模型开挖过程中覆岩破断过程及覆岩变形情况.分析了含水层失水沉降原因:覆岩在W型剪切应力拱作用下形成2条纵向的主导水裂隙带,导水裂隙带的进一步发育引起含水层失水固结,在厚松散层重力作用下进一步压实,随着覆岩破断运动的加剧,在弯曲带和覆岩共同挤压下形成O型剪切应力拱,压缩薄层空间,导致地表下沉量增大.分析了失水状态下覆岩损伤情况:工作面开采工作完成且覆岩达到稳态后,前垮落角为57°,后垮落角为62°,导水裂隙带高度为63 m,开切眼及终采线上方覆岩在应力集中作用下断裂,产生纵向裂隙,开切眼及终采线上方垮落带区域内覆岩产生横向离层裂隙,纵向裂隙和横向离层裂隙加剧了覆岩与含水层间的水力联系.给出了失水状态下覆岩动态运动规律:随着开采工作面的推进,各观测线覆岩下沉量逐渐增大,接近开采工作面的观测线覆岩下沉量最大,工作面上方覆岩的观测线下沉量曲线走势基本类似且跳变一致,含水层上方的观测线下沉量曲线走势基本吻合且跳变同步,工作面上方与含水层上方的观测线下沉量跳变异步,表明含水层对覆岩移动变形具有重要作用.
关键词：厚松散层煤层含水层失水地表下沉失水沉降覆岩破断覆岩变形覆岩下沉量
分类号：TD325(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(42372369)安徽省对外科技合作项目(201904b11020015)
论文发表日期：2022-01-10
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：7( 78-84 )
英文信息