薛东杰,周宏伟,任伟光,张博夫,刘亚群,赵宇峰

(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)



浅埋深薄基岩煤层组开采采动裂隙演化及台阶式切落形成机制

薛东杰,周宏伟,任伟光,张博夫,刘亚群,赵宇峰

(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)

摘 要:探索浅埋深薄基岩煤层组开采采动裂隙演化对认识溃水溃砂通道形成机制具有指导意义。基于大柳塔矿地质条件,设计相似模拟试验,首采1-2上煤层,充分开采后再采1-2煤层。由此,揭示采动裂隙演化规律,指出上煤层采动碎胀作用明显,下煤层采动地表下沉线性增长明显。利用分形与逾渗理论定量评价了采动裂隙的演化特征。上煤层开采,根据周期来压特征,分维变化划分2个线性阶段。下煤层开采,非线性受控于上覆煤层引起的分维变化,分形维数将趋于一个稳定值。进一步揭示了采动裂隙逾渗概率随推进度的线性关系的,得到整个煤层组开采覆岩裂隙非线性演化的2个临界状态。研究了切落式破坏形成机制,提出了岩层板簧效应并分析了崩塌式切落特征,指出拉破坏是典型切落式台阶形成的主要原因。

关键词:浅埋深;煤层组;分维;板簧效应;崩塌式切落

责任编辑:常 琛

薛东杰,周宏伟,任伟光,等.浅埋深薄基岩煤层组开采采动裂隙演化及台阶式切落形成机制[J].煤炭学报,2015,40(8):1746-1752.doi:10.13225/ j.cnki.jccs.2014.1168

我国大量赋存埋深在150 m以内的浅部煤层,最典型的当属神东矿区,是我国目前探明储量最大的煤田,也是世界七大煤田之一,典型赋存特点是浅埋深、薄基岩、厚松散层。……