基于采场损伤的潘北矿A组煤开采底板破坏深度研究

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在系统分析国内外关于采场底板岩层破坏深度和损伤力学研究现状的条件下,以潘北矿为例,选取该矿11113工作面3煤开采为研究对象,分析煤层开采过程中底板岩体的应力状态规律,利用FLAC3D软件对该工作面3煤底板在完整及损伤两种不同情况下岩体应力变化特征分别进行数值模拟分析,获得这两种条件下3煤底板的应力状态。论文通过对底板岩体的初始细观损伤、初始宏观损伤进行系统的描述,根据损伤岩体裂纹起裂判据和矿山压力理论,研究采场底板岩体损伤状态下的破坏深度。根据岩石力学试验所获取的相关参数,结合FLAC3D数值模拟应力应变值来计算损伤变量,其计算结果为0.574,并将计算得到的损伤变量用于推导得出的破坏深度计算公式中,计算3煤底板破坏深度,计算结果为16.147m。利用并行电法对11113工作面的底板破坏发育过程及其发育深度进行监测,结果为16m。并将现场监测的结果与计算结果进行对比分析,对比结果表明:基于采场损伤煤层底板破坏深度的计算结果与并行电法监测结果基本一致,说明利用损伤力学研究潘北矿11113工作面A组煤底板破坏深度是一种科学有效的方法,在潘谢矿区A组煤开采条件下有推广价值。研究成果对底板突水防治具有重要的理论价值和实践意义。
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