為了更好地研究綜采導水裂隙帶發(fā)育情況,利用FLAC^3D數(shù)值模擬軟件,以正交試驗設(shè)計為基礎(chǔ),進行了16組正交試驗,分析采高、工作面斜長、巖層結(jié)構(gòu)、頂板抗壓強度、采深等因素對導水裂隙帶發(fā)育高度的影響。結(jié)果表明:隨著采高和工作面斜長的增加,導水裂隙帶發(fā)育高度也逐漸增大,導水裂隙帶發(fā)育高度與采高、采深及工作面斜長成正比,與頂板抗壓強度成反比。按照導水裂隙帶發(fā)育高度由大到小的順序,相應(yīng)的巖層結(jié)構(gòu)排序為:堅硬-堅硬、軟弱-堅硬、堅硬-軟弱、軟弱-軟弱。模擬結(jié)果的極差分析表明,按照權(quán)重由大到小的綜采導水裂隙帶發(fā)育高度主控因素排序為:采高、工作面斜長、巖層結(jié)構(gòu)、頂板抗壓強度、采深。

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【部分圖文】：

圖1 數(shù)值模擬模型

根據(jù)表2試驗方案設(shè)計表的試驗安排，利用FLAC3D共進行16次模擬，一般工作面推進300m左右，導水裂隙帶高度發(fā)育基本達到最高[18]，所以本模型采用摩爾庫倫模型，模型尺寸為長×寬×高=400m×300m×200m的矩形模型，即沿工作面推進方向為400m，垂直推進方向為300m....

圖2 采場覆巖塑性區(qū)分布

根據(jù)模擬結(jié)果，選取較為有代表性的塑性區(qū)分布情況加以分析，如圖2所示。從圖2可以看出，圍巖塑性區(qū)的發(fā)展大致有兩種形態(tài)：當進行試驗7時，圍巖塑性區(qū)的發(fā)展呈現(xiàn)兩邊高、中間低的形態(tài)，而且塑性區(qū)影響范圍內(nèi)有未破壞區(qū)域；而當進行試驗10時，圍巖塑性區(qū)發(fā)展區(qū)域較試驗7時得到了很大的擴展，大致仍....

圖3 圍巖垂直應(yīng)力

16組模擬試驗的垂直應(yīng)力分布特征大體相似。選取試驗水平1,5,9,13（采高均為3m）的垂直應(yīng)力數(shù)據(jù)加以分析，如圖3所示。從圖3可以看出，4條曲線基本呈對稱形態(tài)，這是因為模型的回采是對稱進行的，且隨著工作面長度的增加，其低值應(yīng)力區(qū)域增大。當工作面長度從100m增加到150m時，可....

圖4 各試驗水平導水裂隙帶高度

當巖層結(jié)構(gòu)為堅硬堅硬時，導水裂隙帶發(fā)育高度都相對較大，如試驗4和試驗11；當巖層結(jié)構(gòu)為軟弱軟弱時，導水裂隙帶發(fā)育高度都相對較小，如試驗5。這是因為巖層堅硬完整更容易破斷，產(chǎn)生導水高度更高，而巖層軟弱破碎，其因采動而產(chǎn)生的導水高度則相對較小，所以按照產(chǎn)生導水高度由大到小的順序，巖層....

本文編號：4020871