閘河礦區(qū)南段5煤頂板冒落帶變形特征研究.pdf

1、煤炭作為一種不可再生且不可或缺的能源被廣泛開采使用。在當(dāng)前技術(shù)前提下，如何解決煤炭采出后所帶來(lái)的環(huán)境資源破壞問題顯得尤為重要。采空區(qū)沉陷量的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和評(píng)估，對(duì)于提高礦區(qū)土地資源利用率、礦區(qū)環(huán)境修復(fù)以及礦區(qū)居民的人生安全均具有重要意義。
　　論文搜集了大量的聞河礦區(qū)南段淮北朱莊礦區(qū)地質(zhì)資料，從礦區(qū)構(gòu)造地質(zhì)以及水文地質(zhì)等方面對(duì)朱莊礦區(qū)5煤層開采后所形成的采空區(qū)內(nèi)冒落破碎巖體形變環(huán)境進(jìn)行分析，得出采空區(qū)形成后，5煤層以上10m為冒落帶高

2、度，以上40.7m為斷裂導(dǎo)水帶，彎曲帶至地表;采空區(qū)蓄水能力良好，涌水量大，其內(nèi)部冒落破碎巖體可以達(dá)到充分水飽和狀態(tài)。本文通過破碎巖體物理壓實(shí)實(shí)驗(yàn)以及FLAC2D數(shù)值模擬對(duì)采空區(qū)內(nèi)冒落破碎巖體“二次”形變進(jìn)行了定性定量分析。
　　通過對(duì)破碎巖體物理壓實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析研究，得出破碎巖體在水耦合條件下被壓實(shí)是一個(gè)初期急速膨脹、后期被進(jìn)一步壓實(shí)的形變過程。該形變受到巖體所受正壓力、巖體含水率、巖體塊度及強(qiáng)度的影響。形變強(qiáng)度與含水率及正壓

3、力大小成正比，當(dāng)含水率及正壓力大小達(dá)到一定值時(shí)，該影響因素消失;當(dāng)含水率相同且正壓力較小時(shí)，巖體塊度為主要影響因素;隨著正壓力值逐漸增大，其主要影響因素轉(zhuǎn)變?yōu)閹r體強(qiáng)度。
　　利用FLAC2D數(shù)值模擬軟件對(duì)5煤層充分開采后引起的地表沉陷量進(jìn)行模擬計(jì)算，結(jié)果指出當(dāng)采空區(qū)達(dá)到初次穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，其地表沉降量為175mm;當(dāng)在采空區(qū)上方中央地區(qū)分別加載6層和12層建筑物時(shí)，其地表沉降量分別為200mm和230mm;當(dāng)采空區(qū)內(nèi)部冒落巖體達(dá)到充分