承壓水上采動(dòng)工作面底板變形破壞規(guī)律研究.pdf

1、我國大部分煤層賦存的水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，受不同程度的承壓水威脅，因而預(yù)防底板突水成為采礦過程中所面臨的一類重要問題。承壓水體上采煤時(shí)，底板在采動(dòng)影響和水壓的共同作用下使得隔水層上下兩方都可能發(fā)生破壞，當(dāng)采動(dòng)裂隙貫通至含水層時(shí)承壓水會(huì)沿著通道涌入工作面發(fā)生突水事故。
　　 本文以孫疃煤礦1028工作面煤層實(shí)際的水文賦存特點(diǎn)，以理論計(jì)算為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)值模擬對(duì)影響底板破壞的因素（煤層埋深、傾角等）進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，與孫疃煤礦1028

2、工作面的現(xiàn)場觀測結(jié)合，總結(jié)出如下研究成果:
　　 (1)依據(jù)煤層開采過程中頂板不同的運(yùn)動(dòng)階段，把工作面開采過程分為初次來壓階段和周期來壓階段，并結(jié)合承壓水水壓的作用，建立兩階段底板在采動(dòng)和承壓水共同作用下的彈性力學(xué)模型，分別求解兩個(gè)力學(xué)模型中底板巖層內(nèi)任意一點(diǎn)的應(yīng)力，以此得到底板巖層的應(yīng)力分布并結(jié)合Mohr-Coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則計(jì)算出破壞區(qū)域。
　　 (2)利用FLAC3D數(shù)值模擬軟件分別對(duì)埋深、工作面推進(jìn)速度及推進(jìn)距

3、離、煤層傾角和底板巖性各因素建立三維數(shù)值模擬計(jì)算模型，模擬分析了各個(gè)因素單獨(dú)變化在采動(dòng)過程中對(duì)底板巖體應(yīng)力及破壞情況的影響。
　　 煤層開采過程中:底板的破壞深度隨著埋深的增大而增大;一定程度上推進(jìn)速度越快，底板的破壞相對(duì)較小;隨著傾角的增大，底板的應(yīng)力及破壞與水平煤層有顯著的區(qū)別，上端頭剪應(yīng)力對(duì)下端頭剪應(yīng)力影響隨角度的增大不斷增加;隔水層不同的巖性受采動(dòng)影響而破壞的情況也不同，從力學(xué)角度說:硬巖的承載能力（即抗破壞能力）要強(qiáng)于