采动与隐伏断层双重作用下底板破坏特征
2021-02-05张志巍张玉军张风达
煤矿安全 2021年1期
张志巍,张玉军,2,3,张风达,2,3
(1.煤炭科学研究总院 开采研究分院,北京100013;2.天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京100013;3.中煤科工开采研究院有限公司,北京100013)
我国约有60%的煤矿受不同程度的水害威胁,随工程地质与水文地质的变化,煤层与承压含水层间的岩体采动变形破坏范围对煤矿安全开采的影响更加深远,底板采动破坏最大深度对于研究底板岩层隔水性能和预防底板突水具有重要意义[1-3]。
煤层开采形成采空区和引发原岩应力失衡,随工作面推进煤壁后方底板压缩岩体发生膨胀剪切破坏而向采空区自由空间产生位移。张金才等[4]基于弹性力学和半无限体理论,研究了底板破坏机理和最大破坏深度;孟祥瑞等[5]分析了底板应力大小及分布规律和最大破坏深度位置的关系;彭苏萍等[6]通过建立断裂力学模型,理论计算了底板破坏深度值;孙闯等[7]针对倾斜长壁开采工作面,基于断裂力学理论和Mohr-Coulomb 屈服准则,得出底板破坏深度计算公式;张风达等[8]运用半无限体理论并结合塑性力学滑移线场理论分析岩石内摩擦角、黏聚力对底板破坏深度的影响关系;张鑫等[9]针对不同含水层水压条件下含隐伏断层煤层底板采动破坏过程进行了数值模拟研究;张培森等[10]利用FLAC3D数值模拟得出含隐伏断层煤层底板滞后突水与隐伏断层空间位置及发育程度、承压水水压影响因素的关系;杨登峰等[11]针对含隐伏断层煤层底板采动破坏区域分布特征进行数值模拟,结果表明隐伏断层采动活化更易发生底板突水;……
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