急傾斜煤層覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度研究.pdf

1、隨著煤炭資源開采強(qiáng)度的不斷加大，急傾斜煤層的開采越來越受到關(guān)注。急傾斜煤層開采覆巖破壞規(guī)律及導(dǎo)水裂隙帶高度的研究是西部煤炭開采的重大課題，特別是對于河流、巖溶水、老窯積水以及降雨入滲影響的急傾斜煤層開采。本文以云南圭山煤礦急傾斜煤層頂板為研究對象，在導(dǎo)水裂隙帶高度的計算中采用一種新思路，將受孔隙水壓影響的頂板砂巖引入到急傾斜煤層覆巖頂板的模擬計算中，分析了急傾斜煤層在受孔隙水壓影響下頂板覆巖力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變時的導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度。

2、 首先，通過煤層頂板砂巖F-RFPA2D數(shù)值模擬試驗，對有孔隙水壓和無孔隙水壓作用下巖石的整個破壞過程進(jìn)行了詳細(xì)分析，得出了巖石全應(yīng)力應(yīng)變?nèi)糖€。并對相同應(yīng)力條件不同孔隙水壓下巖石的破壞情況進(jìn)行了模擬，得出巖石破壞強(qiáng)度與孔隙水壓之間的函數(shù)關(guān)系曲線，通過曲線擬合得出曲線擬合方程； 其次，運(yùn)用材料力學(xué)、彈性力學(xué)、斷裂力學(xué)知識，結(jié)合數(shù)值模擬試驗對巖石中孔隙水壓的物理化學(xué)作用及力學(xué)作用原理進(jìn)行了分析，討論了孔隙水壓對砂巖力學(xué)參數(shù)的影

3、響，重點分析了孔隙水壓對巖石強(qiáng)度以及破壞模式的影響，揭示了孔隙水壓引起覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度變化的機(jī)理； 最后，結(jié)合急傾斜煤層覆巖破壞理論提出了孔隙水壓對急傾斜煤層覆巖移動特征以及破壞結(jié)構(gòu)的影響；通過對云南圭山煤礦急傾斜煤層31139工作面進(jìn)行FLAC3D數(shù)值模擬分析，得出由于孔隙水壓的影響，導(dǎo)致覆巖破壞規(guī)律以及導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度呈現(xiàn)出與無孔隙水壓時不同的特征。運(yùn)用急傾斜煤層導(dǎo)水裂隙帶高度經(jīng)驗公式以及現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果進(jìn)行對比，