采區(qū)帶壓開采底板破壞規(guī)律分析及防突涌研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-28 12:50
山西省長治經(jīng)坊煤業(yè)有限公司八采區(qū)3-7081工作面受正斷層影響,底板破斷嚴(yán)重。采用相似模擬試驗(yàn)及數(shù)值模擬對工作面底板的不同點(diǎn)位的應(yīng)力變化以及應(yīng)力隨時(shí)間的變化規(guī)律進(jìn)行研究,得出距離煤柱20m處為底板受力薄弱的地方,受帶壓開采影響,底板應(yīng)力隨時(shí)間處于動(dòng)態(tài)變化,并提出了提前探放水措施、注漿加固等防突涌措施。
【文章來源】:山東煤炭科技. 2020,(01)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
煤巖層分布柱狀圖
通過在煤層頂、底板埋設(shè)壓力及水壓傳感器對頂板和底板的應(yīng)力及水位變化規(guī)律進(jìn)行研究。壓力傳感器埋設(shè)在距離工作面底板10m、20m、30m三個(gè)不同深度的不同方位,每個(gè)深度埋設(shè)20個(gè)傳感器,共60個(gè),對底板應(yīng)力的變化規(guī)律進(jìn)行研究。壓力傳感器的布置如圖2所示。通過在底板含水層預(yù)埋銅管,然后用軟管與銅管連接引出,測量軟管內(nèi)的水位變化即可測量底板水位的變化。含水層的水位可通過穩(wěn)壓裝置來保持。本次試驗(yàn)選擇的時(shí)間相似比為Ct=1:10,采煤速度按平均每天推進(jìn)6.4m進(jìn)行模擬。3.2.2 相似模擬試驗(yàn)結(jié)果分析
通過對3-7081工作面不同位置測點(diǎn)的應(yīng)力變化進(jìn)行整理、分析,得出帶壓開采工作面的變化規(guī)律。此處選擇有代表性的兩處測點(diǎn)2#和5#進(jìn)行分析,其中2#點(diǎn)和5#點(diǎn)分別距切眼20m、140m,到煤柱的距離分別為20m和50m。如圖3為2#、2′#、2″#(不同層位2#點(diǎn)編號)點(diǎn)應(yīng)力在開采過程的變化曲線,圖4為5#、5′#、5″#(不同層位5#點(diǎn)編號)點(diǎn)開采過程中應(yīng)力的變化曲線。由圖3和圖4可看出,此條件下,原巖應(yīng)力為14MPa。當(dāng)工作面推進(jìn)到測點(diǎn)前后均為5m左右時(shí),應(yīng)力值開始大于原巖應(yīng)力,當(dāng)推進(jìn)至距離測點(diǎn)大于5m時(shí),應(yīng)力值又突然減小,此時(shí)底板已發(fā)生破壞,隨著頂板周期性垮落,應(yīng)力值也隨之發(fā)生周期性的增減。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶壓開采首采工作面底板破壞深度研究[J]. 代革聯(lián),楊韜,郭國強(qiáng),牛超,薛小淵. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(08)
[2]相似模擬試驗(yàn)在地下水運(yùn)移及參數(shù)求解中的應(yīng)用[J]. 王福剛,耿冬青,梅學(xué)彬. 世界地質(zhì). 2000(04)
[3]承壓水上采煤的固流耦合問題研究[J]. 鄭少河,朱維申,王書法. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2000(04)
本文編號:3368544
【文章來源】:山東煤炭科技. 2020,(01)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
煤巖層分布柱狀圖
通過在煤層頂、底板埋設(shè)壓力及水壓傳感器對頂板和底板的應(yīng)力及水位變化規(guī)律進(jìn)行研究。壓力傳感器埋設(shè)在距離工作面底板10m、20m、30m三個(gè)不同深度的不同方位,每個(gè)深度埋設(shè)20個(gè)傳感器,共60個(gè),對底板應(yīng)力的變化規(guī)律進(jìn)行研究。壓力傳感器的布置如圖2所示。通過在底板含水層預(yù)埋銅管,然后用軟管與銅管連接引出,測量軟管內(nèi)的水位變化即可測量底板水位的變化。含水層的水位可通過穩(wěn)壓裝置來保持。本次試驗(yàn)選擇的時(shí)間相似比為Ct=1:10,采煤速度按平均每天推進(jìn)6.4m進(jìn)行模擬。3.2.2 相似模擬試驗(yàn)結(jié)果分析
通過對3-7081工作面不同位置測點(diǎn)的應(yīng)力變化進(jìn)行整理、分析,得出帶壓開采工作面的變化規(guī)律。此處選擇有代表性的兩處測點(diǎn)2#和5#進(jìn)行分析,其中2#點(diǎn)和5#點(diǎn)分別距切眼20m、140m,到煤柱的距離分別為20m和50m。如圖3為2#、2′#、2″#(不同層位2#點(diǎn)編號)點(diǎn)應(yīng)力在開采過程的變化曲線,圖4為5#、5′#、5″#(不同層位5#點(diǎn)編號)點(diǎn)開采過程中應(yīng)力的變化曲線。由圖3和圖4可看出,此條件下,原巖應(yīng)力為14MPa。當(dāng)工作面推進(jìn)到測點(diǎn)前后均為5m左右時(shí),應(yīng)力值開始大于原巖應(yīng)力,當(dāng)推進(jìn)至距離測點(diǎn)大于5m時(shí),應(yīng)力值又突然減小,此時(shí)底板已發(fā)生破壞,隨著頂板周期性垮落,應(yīng)力值也隨之發(fā)生周期性的增減。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶壓開采首采工作面底板破壞深度研究[J]. 代革聯(lián),楊韜,郭國強(qiáng),牛超,薛小淵. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(08)
[2]相似模擬試驗(yàn)在地下水運(yùn)移及參數(shù)求解中的應(yīng)用[J]. 王福剛,耿冬青,梅學(xué)彬. 世界地質(zhì). 2000(04)
[3]承壓水上采煤的固流耦合問題研究[J]. 鄭少河,朱維申,王書法. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2000(04)
本文編號:3368544
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