巨厚松散层下软弱覆岩破坏规律
张广超1
陶广哲2
孟祥军1
李友2
曲治2
绪瑞华3
于善昌3
陈淼2
周广磊2
栾恒杰2
1.山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛 266590;山东能源集团有限公司,山东济南 2500142.山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛 2665903.临沂矿业集团菏泽煤电有限公司郭屯煤矿,山东菏泽 274000
摘要：为研究巨厚松散层下软弱覆岩破坏规律,以巨野矿区郭屯煤矿3301工作面为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的研究方法对巨厚松散层下软弱覆岩破坏规律进行了研究.得出:①阐明了巨厚松散层软弱岩层条件下覆岩破坏演化力学过程,明确了巨厚松散层、软弱基岩及两者联动演化对覆岩破坏高度的综合影响机制,并考虑到软弱岩层塑性破裂特征,提出了基于极限拉伸应变的软弱覆岩破坏高度计算方法;②揭示了巨厚松散层下软弱覆岩破坏形态及裂隙发育拓展规律,软弱覆岩破坏演化依次经历缓慢增长阶段、快速增长阶段与稳定平衡阶段,分析了松散层厚度、开采高度对软弱覆岩破坏的影响机制,覆岩破坏高度与采高呈线性增长关系,与松散层厚度呈指数函数关系,并基于回归分析理论拟合得出了相应的数学表达式;③井下仰孔分段注水现场探测表明,巨厚松散层(515 m)、软弱岩层、大采高(6 m)开采条件下的覆岩破坏高度为78 m,为采高的13倍,发育至弥合性较强的泥岩岩层内,并基于工作面水害危险性分析、涌水规律及采场矿压规律,对理论分析和数值模拟结果进行了验证分析.
关键词：软弱岩层巨厚松散层覆岩破坏高度塑性破裂大采高开采
分类号：TD325(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51904164)山东省自然科学基金资助项目(ZR2018QEE001)
论文发表日期：2022-11-28
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：13( 3998-4010 )
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