淺埋煤層條帶充填開采隔水層穩(wěn)定性力學(xué)模型研究.pdf

1、我國西部淺埋大煤田的保水開采是煤炭可持續(xù)發(fā)展的一項重要課題,淺埋煤層特殊保水開采區(qū)的保水開采方法是當前采礦界的技術(shù)難題之一,也是實現(xiàn)淺埋煤層保水開采的關(guān)鍵。采用條帶充填開采方法,保障采空區(qū)的頂板隔水性,是實現(xiàn)淺埋煤層特殊保水開采的有效途徑,研究并建立淺埋煤層條帶充填開采隔水層穩(wěn)定性的力學(xué)模型,對于促進陜北生態(tài)脆弱礦區(qū)保水開采的實施,具有十分重要的理論和實踐意義。
　　本文依據(jù)特殊保水開采區(qū)的頂板組合分類,選取最不利的頂板組合情況,

2、通過物理相似模擬實驗,得出淺埋煤層條帶充填開采隔水層穩(wěn)定性規(guī)律,建立隔水層穩(wěn)定性力學(xué)模型,確定了淺埋煤層條帶充填開采影響隔水層穩(wěn)定性的主要參數(shù)。通過隔水層穩(wěn)定性力學(xué)模型表明,上行裂隙和下行裂隙的發(fā)育高度直接影響隔水層的穩(wěn)定性,上行裂隙的發(fā)育高度與采高的開方、充填間隔寬度成正比,與巖層最大曲率的開方成反比,以及與上覆巖性等因素有關(guān);下行裂隙的發(fā)育深度與黏土層厚度、采高、間隔寬度成正比,與基巖強度成反比。
　　針對陜北榆神府礦區(qū)特殊保

3、水開采區(qū)的條件,通過理論公式確定了不同基巖厚度與采高之比時,合理的充填帶間隔寬度和充填帶寬度。當采高為4m,基巖厚度為采高5倍和18倍時,合理的充填帶間隔寬度為25.8m和75m,合理的充填帶寬度為86.3m和12.5m;通過理論公式確定的合理充填帶間隔寬度和充填帶寬度與物理相似模擬結(jié)果相吻合,另外理論公式對確定其它類型的隔水巖組的情況,只需對相關(guān)參數(shù)進行修正,根據(jù)實驗和理論公式的結(jié)果說明所建力學(xué)模型能夠為淺埋煤層特殊保水開采區(qū)條帶充填