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2021年第10期
2021-10-11
72

不同覆岩类型高强度采动裂隙发育特征对比研究

  • 作者:

    李江华
    王东昊
    黎灵
    郭文砚
  • 关键词:

    覆岩类型
    近距离煤层
    高强度开采
    采动裂隙
  • 作者单位:

    煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院
    煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室

摘要

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摘要:

覆岩破坏裂隙发育高度是矿井顶板突水预测及防治的关键要素,而覆岩强度类型和开采强度是覆岩破坏裂隙发育特征的主要影响因素。对覆岩破坏高度进行预计时,覆岩类型划分标准和采煤方法对应的经验公式选择非常重要。采用钻孔冲洗液消耗量和钻孔电视观测相结合的方法,测得了坚硬和软弱地层高强度开采条件下覆岩破坏裂隙发育特征,得出坚硬岩层采动裂隙发育,冲洗液消耗量变化断断续续或者完全漏失,且岩层断裂倾角大,引起岩层采动传播影响角较大。软弱地层遇水易软化、塌孔,钻孔电视成像较为模糊,垮落带难以观测,需采用综合方法进行“两带”顶点的判别。对于近距离特厚煤层开采,下层煤垮落带高度波及到上层煤采空区时,需采用综合采厚计算下分层的导水裂缝带发育高度,《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采指南》中综合采厚公式已不适用。为此通过构建近距离特厚煤层开采垮落带高度与层间距关系数学模型,提出了适合该地质条件的综合采厚计算公式,由于受煤层间距的影响使综合垮落带高度增大,并且上组煤对综合采厚影响较小,造成垮采比明显增大,得出坚硬顶板高强度开采综合垮采比为9.39~9.62,裂采比大于17.80,约为软弱覆岩的2倍,表明覆岩强度类型对高强度开采覆岩破坏裂隙发育特征影响明显,公式适用性强,研究成果可为覆岩破坏高度观测及水害防治现场实践提供参考。

李江华,王东昊,黎灵,等.不同覆岩类型高强度采动裂隙发育特征对比研究[J].煤炭科学技术,2021,49(10):9-15. LI Jianghua,WANG Donghao,LI Ling,et al.Comparison of fracture development characteristic under the conditions of different rock types with high-strength mining[J].Coal Science and Technology,2021,49(10):9-15.

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