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(kāi)采強(qiáng)度的不斷加大，急傾斜煤層的開(kāi)采越來(lái)越受到關(guān)注。急傾斜煤層開(kāi)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(kāi)采的重大課題，特別是對(duì)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(kāi)采。本文以云南圭山煤礦急傾斜煤層頂板為研究對(duì)象，在導(dǎo)水裂隙帶高度的計(jì)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(jì)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(shí)的導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度。

2、 首先，通過(guò)煤層頂板砂巖F-RFPA2D數(shù)值模擬試驗(yàn)，對(duì)有孔隙水壓和無(wú)孔隙水壓作用下巖石的整個(gè)破壞過(guò)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(duì)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(guò)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(shí)，結(jié)合數(shù)值模擬試驗(yàn)對(duì)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(duì)砂巖力學(xué)參數(shù)的影

3、響，重點(diǎn)分析了孔隙水壓對(duì)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(duì)急傾斜煤層覆巖移動(dòng)特征以及破壞結(jié)構(gòu)的影響；通過(guò)對(duì)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(wú)孔隙水壓時(shí)不同的特征。運(yùn)用急傾斜煤層導(dǎo)水裂隙帶高度經(jīng)驗(yàn)公式以及現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，