浅埋煤层开采覆岩"梯形"破断参数与裂隙演化分析

• Published in: 河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 43; no. 3; pp. 50 - 59
• Main Authors: 王朋, 李瑞, 程志恒, 孔德中, 陈昊熠, 张宏图
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025%陕西省神木市能源局,陕西 神木 719300 01.05.2024; 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京 102209%北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083%河南理工大学 安全科学与工程学院,河南 焦作 454000; 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083%华北科技学院 矿山安全学院,河北 燕郊 101601
• Subjects: simulation of similarity; 浅埋煤层; overburden caving; 覆岩垮落; 相似模拟; 破断参数; 数值模拟; field measurement; 现场实测; numerical simulation; shallow buried coal seam; breaking parameter
• ISSN: 1673-9787
• DOI: 10.16186/j.cnki.1673-9787.2023060054

TD823; 目的 为了探究浅埋煤层开采覆岩"梯形"破断参数与裂隙演化规律间的关联机制,并量化表征覆岩垮落、裂隙分布特征,方法 以崖窑峁煤矿为研究对象,采用理论分析、物理相似模拟、数值模拟、现场实测相结合的方法,分析覆岩垮落空间分布形态,并量化表征上覆岩层垮落"梯形"的分布参数.结果 结果表明:上覆岩层受煤层开采扰动影响,沿两侧破断线整体呈"梯形"形态,由于破断角φ,γ不同,故覆岩采动裂隙在空间上呈非对称"斜四边形"裂隙发育体的展布形态,结论 基于理论计算得出崖窑峁矿业30204工作面覆岩垮落分布形态,覆岩垮落两侧破断角开切巷处破断角φ∈[58.7°,68.7°),采煤机机头处破断角γ∈(60.8°,67.8°],并根据破断角公式进一步计算,得出开切巷处覆岩垮落长度Lφj=11.5 m;采煤机机头处覆岩垮落长度Lγj=10.4 m.依据现场30204工作面3-1 煤层顶板垮落实际监测数据,得出上覆岩层垮落的最佳高度为11～30 m,裂隙发育最佳宽度在距离工作面开切巷5 m和采煤机机头5 m范围内.