近距离分岔煤层底板破坏深度及规律研究
梁冰1
陈昕涛2
1.辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 1230002.辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新 123000
摘要：目前的底板破坏深度计算公式多针对特定底板结构.由于分岔煤层的地质特征复杂,上下煤层间的相对倾角及煤层间距的变化特性导致其底板结构与已有研究情形存在显著差异,难以直接套用现有公式进行底板破坏深度计算.针对上述问题,以霍洛湾煤矿3-1分岔煤层为工程背景,基于单一岩层塑性滑移线场理论,得到近距离分岔煤层3种破坏情况下的最大破坏深度理论解,采用数值模拟得到开采过程中底板塑性区演化规律及破坏深度,采用压水试验实测工作面底板破坏深度.理论分析结果表明:塑性滑移线旋转中心位置因底板岩性差异而变化,致使底板破坏深度先陡增后渐降,计算得到底板破坏深度为13.30～17.62m.数值模拟结果表明:底板以剪切破坏形式为主,破坏范围由泥岩层逐渐向3-1下煤层及砂质泥岩层发育,底板煤岩结构变动导致破坏深度在12.36～16.53 m间变化,与理论分析呈现同样趋势.现场实测结果表明:工作面回采前后底板钻孔的注水漏失量出现显著变化,底板岩层裂隙发育充分,破坏深度为13.52～17.20m.根据3-1上煤层底板破坏情况对3-1下煤层顶板进行分类并提出顶板预控对策,以保证煤层安全开采.现场实测结果验证了分岔煤层底板塑性滑移线场的实用性.
关键词：近距离分岔煤层底板破坏深度单一岩层塑性滑移线场压水试验顶板稳定性钻孔注水漏失量
分类号：TD32(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(5247044130)国家自然科学基金(52304029)
论文发表日期：2025-06-30
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：11( 34-43,104 )
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