采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (1): 13-24.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2020.0439

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巨厚煤层综放开采上覆临近采空区裂隙二次演化特征分析

  

  1. 1.西安科技大学安全科学与工程学院, 陕西  西安710054; 2.西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室, 陕西 西安 710054; 3.兖矿新册能化有限公司, 新疆 乌鲁木齐 830010;4.兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿, 新疆 昌吉  831100
  • 出版日期:2022-01-15 发布日期:2022-01-15
  • 通讯作者: 赵鹏翔 E-maiI: zhpxhs@sIna.com TeI: 15991663970
  • 作者简介:赵鹏翔( 1987— ) 男 甘肃省兰州市人 博士后 副教授 博士生导师 从事煤层开采多场耦合理论与瓦斯防治技术方面的研究。

Secondary  evolution  characteristics of fractures in  overburden adjacent goafs during  fully  mechanized  caving  of extremely  thick  coal seams

  • Online:2022-01-15 Published:2022-01-15

摘要: 为了研究巨厚煤层综放开采条件下覆岩裂隙演化规律及上覆临近采空区二次演化特征,实验以新疆某高瓦斯矿井(9-15)06 及(9-15)08 工作面为原型,利用自主研发的二维物理相似模拟实验台,开展巨厚煤层综放开采上覆临近采空区裂隙场二次演化实验,结果表明:( 9-15) 06 工作面采空区不规则冒落带距煤层底板 58.8 m,规则冒落带距煤层底板 84.12 m,上覆岩层裂隙网络分形维数随工作面持续推进表现为快速增长、稳定增长两个阶段;分层开采过程中,距(9-15)06 采空区 40 m范围内,(9-15)08 工作面底板应力集中系数急剧升高。 上覆临近采空区裂隙场受(9-15)08 工作面采动影响呈现明显的区域性,结合水平裂隙密度、离层量、下沉量等关键参数的二次演化规律将其划分为强滑移区、弱滑移区、未滑移区。 强滑移区纵向空间内上覆岩层变形破坏剧烈,而弱滑移区在纵向空间内上覆岩层变形破坏呈现“ 上弱下强” 的特征,上述研究结果为初步探索巨厚煤层综放开采理论与技术体系提供一定的基础。

关键词: 巨厚煤层, 上覆临近采空区, 覆岩裂隙, 二次演化

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