閘河礦區(qū)南段5煤頂板冒落帶變形特征研究.pdf

1、煤炭作為一種不可再生且不可或缺的能源被廣泛開采使用。在當(dāng)前技術(shù)前提下，如何解決煤炭采出后所帶來的環(huán)境資源破壞問題顯得尤為重要。采空區(qū)沉陷量的準(zhǔn)確預(yù)測和評估，對于提高礦區(qū)土地資源利用率、礦區(qū)環(huán)境修復(fù)以及礦區(qū)居民的人生安全均具有重要意義。
　　論文搜集了大量的聞河礦區(qū)南段淮北朱莊礦區(qū)地質(zhì)資料，從礦區(qū)構(gòu)造地質(zhì)以及水文地質(zhì)等方面對朱莊礦區(qū)5煤層開采后所形成的采空區(qū)內(nèi)冒落破碎巖體形變環(huán)境進行分析，得出采空區(qū)形成后，5煤層以上10m為冒落帶高

2、度，以上40.7m為斷裂導(dǎo)水帶，彎曲帶至地表;采空區(qū)蓄水能力良好，涌水量大，其內(nèi)部冒落破碎巖體可以達到充分水飽和狀態(tài)。本文通過破碎巖體物理壓實實驗以及FLAC2D數(shù)值模擬對采空區(qū)內(nèi)冒落破碎巖體“二次”形變進行了定性定量分析。
　　通過對破碎巖體物理壓實實驗結(jié)果的分析研究，得出破碎巖體在水耦合條件下被壓實是一個初期急速膨脹、后期被進一步壓實的形變過程。該形變受到巖體所受正壓力、巖體含水率、巖體塊度及強度的影響。形變強度與含水率及正壓

3、力大小成正比，當(dāng)含水率及正壓力大小達到一定值時，該影響因素消失;當(dāng)含水率相同且正壓力較小時，巖體塊度為主要影響因素;隨著正壓力值逐漸增大，其主要影響因素轉(zhuǎn)變?yōu)閹r體強度。
　　利用FLAC2D數(shù)值模擬軟件對5煤層充分開采后引起的地表沉陷量進行模擬計算，結(jié)果指出當(dāng)采空區(qū)達到初次穩(wěn)定狀態(tài)時，其地表沉降量為175mm;當(dāng)在采空區(qū)上方中央地區(qū)分別加載6層和12層建筑物時，其地表沉降量分別為200mm和230mm;當(dāng)采空區(qū)內(nèi)部冒落巖體達到充分