淺埋薄基巖煤層開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)破壞規(guī)律數(shù)值分析.pdf

1、我國(guó)陜北地區(qū)的榆林、神府一帶蘊(yùn)藏著大量?jī)?yōu)質(zhì)煤炭資源，淺埋深、薄基巖（通常厚度小于50 m）、上覆厚松散風(fēng)積沙含水層是該礦區(qū)目前開(kāi)采煤層的典型賦存特征。然而目前在開(kāi)采過(guò)程對(duì)上覆巖層的破壞較為嚴(yán)重，并引起潛水層中的水資源流失。為了給保水開(kāi)采提供一些理論上的指導(dǎo)，運(yùn)用UDEC軟件，對(duì)淺埋薄基巖煤層在不同采高和不同埋深的條件下開(kāi)采后覆巖的移動(dòng)破壞規(guī)律進(jìn)行了研究;運(yùn)用FLAC3D軟件，對(duì)淺埋薄基巖煤層在不同工作面長(zhǎng)度條件下開(kāi)采后覆巖的移動(dòng)破壞規(guī)律

2、進(jìn)行了研究。獲得的結(jié)論有:
　　(1)隨著工作面的推進(jìn)，覆巖的超前應(yīng)力峰值深入煤壁的距離呈現(xiàn)出周期性變化的特點(diǎn)，由此推測(cè)超前應(yīng)力的分布受到頂板周期來(lái)壓的影響，在工作面推進(jìn)過(guò)程中，只有當(dāng)頂板因周期來(lái)壓而破斷時(shí)，超前應(yīng)力才會(huì)發(fā)生重新分布;而當(dāng)沒(méi)有發(fā)生周期來(lái)壓時(shí)，超前應(yīng)力的分布范圍和分布規(guī)律不會(huì)隨著工作面的推進(jìn)而變化。
　　(2)采高越大，工作面前方形成的應(yīng)力峰值越大;采高越大，覆巖最大下沉量越大，但最大下沉量與采高的比值基本不變

3、;采高越大，在相同推進(jìn)距離下產(chǎn)生的裂隙數(shù)量越多，裂隙發(fā)育的最大高度越高。因此，降低采高可以在一定程度上控制裂隙發(fā)育的高度和數(shù)量。
　　(3)不同埋深的走向模型回采過(guò)程中，煤壁前方的覆巖的應(yīng)力集中系數(shù)跟埋深的關(guān)系為:當(dāng)覆巖距離煤層較近時(shí)，應(yīng)力集中系數(shù)大致隨埋深的增加而減小;但當(dāng)覆巖距離煤層較遠(yuǎn)時(shí)，埋深對(duì)應(yīng)力集中系數(shù)的影響就變得很小。埋深與裂隙發(fā)育的關(guān)系為:埋深越深，裂隙的發(fā)育范圍越大，高度也越高。但如果煤層埋深減小一定厚度，隔水層厚