综放采场底板损伤破坏规律研究

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随着煤炭行业的不断进步与发展,煤炭资源的开采逐渐由简单粗暴式向精密机械化转变,我国煤炭行业在历经数次革新之后,煤炭开采逐渐演变成大矿区、大井型、大产量等开采模式。在经历了机械化带来的便利之后,国内大部分矿区上组煤已经面临枯竭,已经提前进入到下组煤的开发,然而由上组煤到下组煤的延伸开采问题不仅仅体现在煤层埋深增加、地应力增高,同时也伴随着高温、高压、高瓦斯等不利因素,更为严重的是承压水对工作面的安全生产及工人人身安全的直接威胁,因此,如何准确的判定与防治底板承压水突出问题已经是新时代采矿工作者不可回避的问题。本文依托义棠煤业为地质原型,采用理论分析、工程类比、现场实测、数值模拟等几种方法相结合的手段,深入研究采动损伤条件下底板的破坏规律以及底板承压水导升带的上升规律,主要取得以下研究成果:(1)通过工程类比分析可知,影响底板破坏深度的某一单一因素达到其极限值时,其它影响因素便成为主控因素。(2)通过经验公式计算与分析,可知底板破坏深度不仅仅受单一因素影响,而是多种因素相互作用的结果。(3)采用现场实测,对义棠煤业100502(80m、180m)工作面底板岩体进行了连续、动态监测,获知了采场损伤条件下底板的破坏深度。(4)从流固耦合角度出发,利用FLAC3D数值模拟软件,针对不同因素影响的采动损伤条件下底板破坏深度与承压水导升带高度进行了线性回归分析,提出了相应的计算公式。
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