隨著開采深度的增加,煤層底板隔水層承受的奧灰水水壓增大,突水的概率增大。突水后,排水成本也隨著開采深度的增加而增高。底板突水不僅威脅礦井安全,而且大大降低礦井經(jīng)濟效益。底板突水機理的研究對突水的預防和治理有著重要的指導作用。利用理論力學和數(shù)值模擬分析深部開采條件下底板巖層在突水發(fā)生時的不同作用;發(fā)現(xiàn)煤層底板采動破壞帶之下一定厚度巖層中的裂隙在突水發(fā)生時可以活化、失去阻隔水能力。以邯邢礦區(qū)某礦為例,采用FLAC^3D對這一過程進行了模擬,得出了底板巖層塑性破裂深度和裂隙活化帶發(fā)育最小深度。根據(jù)煤層底板巖層在突水通道形成過程的不同作用,深部開采條件下底板巖層可以劃分為失去阻隔水能力的采動破壞帶、失去對高壓水阻隔能力的裂隙活化帶、導水通道發(fā)育的潛在導升帶。裂隙活化帶是指在采動影響和高壓水作用下,裂隙可以活化而失去阻隔水能力的巖層。潛在導升帶是指突水形成時所必須的最小導升通道發(fā)育范圍。基于邯邢礦區(qū)煤系地層裂隙發(fā)育的分布規(guī)律研究和潛在導升帶內所分布的薄層灰?guī)r水平裂隙對垂向裂隙的水平連通作用研究,發(fā)現(xiàn)潛在導升帶內薄層灰?guī)r的分布導致了底板突水概率的增加�；谏鲜鲅芯�,邯邢礦區(qū)深部... 

【文章來源】：煤炭科學研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

底板應力分布模型示意圖

第三章邯邢礦區(qū)深部開采煤層底板奧灰水突水機理研究39d工作面推進240m圖3.7工作面推進過程中底板擾動破壞塑性區(qū)發(fā)育情況Fig.3.7Thedevelopmentofplasticzoneofintheprocessofworkingfaceadvancing圖片以y=72處進行切片所得，監(jiān)測點也布置在該剖面上，下文中所有圖片均在該面上。通過圖3.7可以初步對深部開采過程中的底板巖層破壞深度進行分析，從圖a中可以看出：工作面推采40m后，底板巖層擾動破壞塑性區(qū)發(fā)育深度為32m，塑性區(qū)發(fā)育形態(tài)為一個兩端比較尖銳的馬鞍形。從圖b、c、d中可以看出，隨著推采的進行，切眼附近的破壞深度較大，其他位置的破壞隨著采動的進行，基本穩(wěn)定在40m。初步可見，邢東礦深部開采中，底板采動破壞深度在40m左右，這一結論和附近工作面的實測破壞最大深度35m基本吻合。a推進40m，最大主應力影響b推進80m

第三章邯邢礦區(qū)深部開采煤層底板奧灰水突水機理研究40c推進120md推進160me推進200mf推進240m圖3.8工作面推進過程中底板部分最大主應力（<11MPa）分布示意圖Fig.3.8Schematicdiagramofthemaximumprincipalstress（<11MPa）distributioninthebottompartoftheworkingfaceintheprocessofadvancing

【參考文獻】：
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本文編號：3131576