双煤层错距开采优选及对隔水关键层影响研究

doi:10.13545/j.cnki.jmse.2019.0506

采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (1): 51-57.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.0506

双煤层错距开采优选及对隔水关键层影响研究

孙学阳，卢明皎，李成，苗霖田

1．西安科技大学地质与环境学院，陕西西安 710054；2．矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室，陕西西安 710054；3．煤炭资源勘查与综合利用重点实验室，陕西西安 710054

出版日期:2021-01-15 发布日期:2021-01-29
通讯作者: 卢明皎 E-mail：348569627@qq.com
作者简介:孙学阳(1976— )，男，安徽省涡阳市人，博士，副教授，硕士生导师，从事地质灾害治理、采矿与岩土工程模拟方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(41272388)

Optimal selection of staggered distance mining in double seams and its influence on water-resisting key strata

Online:2021-01-15 Published:2021-01-29

摘要/Abstract

摘要： 为探索双煤层开采错距最优方案和对覆岩隔水关键层的影响，以榆神矿区某矿地质条件为背景，采用FLAC3D数值模拟手段，从开采错距分别为0，20，40，60，80 m这5种模拟方案中比选出最优方案，并基于Mohr-Coulomb强度准则与数值模拟结果，结合相似材料模拟实验，讨论了不同开采错距对覆岩隔水关键层的影响。研究表明，双煤层错距开采，致使工作面覆岩拉应力呈现“W”形分布。以错距煤柱顶板为中心，左右两侧30 m范围内最大主应力呈“几”字形分布，该范围下沉值呈现峰状分布。最优错距为40 m，最不利错距为0 m。当双煤层开采错距20，40，60 m时隔水关键层塑性和断裂变形区范围小于55%，尤其是错距是40 m时，隔水关键层最为完整。错距0，80 m时塑性和破坏区范围超过72%，隔水关键层较破碎，基本丧失隔水性。通过优化开采错距方案，可以有效减小隔水关键层塑性和断裂变形区范围，有利于保持隔水性能。

关键词: 错距开采, 数值模拟, 最优错距, 隔水关键层, 应力集中

中图分类号:

TD 323

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