采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (5): 1090-1104.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0213

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接续工作面开采底板岩层破坏机理及应用研究

李昂1,杨钧皓1,王峰2,胡晓亮2,赵磊2,吕光辉1,黄刚3   

  1. 1. 西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西 西安 710054;2. 陕西陕煤澄合矿业有限公司, 陕西 渭南 715200;
    3. 陕西陕煤澄合矿业有限公司董家河煤矿分公司,陕西 渭南 715200
  • 出版日期:2025-09-15 发布日期:2025-09-16
  • 通讯作者: 李昂,E-mail:651238823@qq.com,Tel:18591956062
  • 作者简介:李昂(1981— ),男,辽宁省鞍山市人,博士,副教授,从事矿井水害治理、巷道支护等方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51874229);陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2020JZ-52)

Study on failure mechanism and application of floor strata in successive working face

  • Online:2025-09-15 Published:2025-09-16

摘要: 针对渭北石炭-二叠系煤田深部煤层开采面临的奥陶系灰岩承压水突水问题,以董家河煤矿带压开采工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,系统研究了接续开采工作面底板破坏演化规律。研究表明:多层底板岩体破裂理论解得接续开采工作面比首采工作面底板最大破坏深度增加2.68 m;数值模拟显示,相较于首采工作面,接续开采条件下煤柱支承压力峰值显著提高,最大值达到30 MPa,且塑性区范围明显扩大;现场声波测试显示,区段煤柱最大塑性区长度为8.37 m,现场压水测试得出23503采空区底板最大破坏深度为15.85 m;钻孔应变测试数据测得23502工作面底板最大破坏深度为18.5 m。理论计算与数值模拟及现场实测结果较为吻合,研究结果可为相似深部带压开采工作面安全生产提供参考依据。

关键词: 接续工作面开采, 奥灰承压水, 底板破坏机理, 数值模拟, 现场实测

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