淺埋煤層關(guān)鍵層破斷運(yùn)動(dòng)地覆巖移動(dòng)的影響分析.pdf

1、神東礦區(qū)是我國(guó)最大的現(xiàn)代化能源基地，煤層埋藏淺、傾角小、上覆厚松散層是該礦區(qū)的典型賦存特征，工作面采動(dòng)容易導(dǎo)致地表潛水流失，破壞地表生態(tài)環(huán)境。分析淺埋煤層對(duì)覆巖移動(dòng)、頂板導(dǎo)水裂隙演化與突水等采動(dòng)損害問(wèn)題的影響規(guī)律，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和社會(huì)意義。
　　 本文在巖層控制的關(guān)鍵層理論的基礎(chǔ)上，采用理論分析、數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)、物理模擬實(shí)驗(yàn)等方法，就神東礦區(qū)淺埋煤層覆巖移動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了深入研究。、首先分析了淺埋煤層覆巖關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)分類以及各類關(guān)鍵

2、層結(jié)構(gòu)的破斷失穩(wěn)特征及其力學(xué)機(jī)理，其次介紹了淺埋煤層分類。以大柳塔1203 工作面為例分析了典型淺埋煤層的覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律：頂板基巖沿全厚切落，基巖破斷角度大，破斷直接波及地表，來(lái)壓強(qiáng)度大、速度快且來(lái)壓期間有明顯的頂板臺(tái)階下沉和動(dòng)載現(xiàn)象，并且工作面上方一般只存在冒落帶和裂隙帶，甚至是“三帶合一”現(xiàn)象；通過(guò)對(duì)補(bǔ)連塔煤礦31401 工作面的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)，深入分析了關(guān)鍵層運(yùn)動(dòng)對(duì)導(dǎo)水裂隙演化的影響，得出近淺埋煤層關(guān)鍵層破斷塊體運(yùn)動(dòng)會(huì)出現(xiàn)破斷、回轉(zhuǎn)、

3、反向回轉(zhuǎn)直至穩(wěn)定的過(guò)程，主關(guān)鍵層上覆巖體裂隙同樣經(jīng)歷了“產(chǎn)生—發(fā)育—原裂隙閉合—新裂隙產(chǎn)生”的過(guò)程；通過(guò)榆樹灣20102 工作面的物理相似模擬實(shí)驗(yàn)觀測(cè)，揭示了榆樹灣近淺埋煤層保水開采的覆巖運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律：近淺埋煤層巖層內(nèi)由于存在兩層老頂關(guān)鍵層，工作面推進(jìn)過(guò)程中上方基巖并不是沿全厚切落，而是呈現(xiàn)出一般開采下的“三帶”形式，但老頂關(guān)鍵層的周期性破壞與典型淺埋煤層有相似之處，即老頂主關(guān)鍵層周期性破壞呈現(xiàn)出“砌體梁”結(jié)構(gòu)，老頂關(guān)鍵層破斷巖塊的塊度