采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (1): 1-8.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.0494

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基于采动空间守恒的西部矿区高强度开采 损伤传导模型及应用

李全生,张村   

  1. 1.煤炭开采水资源保护利用国家重点实验室,北京 102209;2.国家能源集团有限责任公司,北京 100011; 3.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083
  • 出版日期:2021-01-15 发布日期:2021-01-29
  • 通讯作者: 张村 E-mail:cumt_zc@163.com
  • 作者简介:李全生(1965— ),男,河南省洛阳市人,教授级高级工程师,博士生导师,博士,从事矿山岩层控制方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51874312);北京市自然科学基金项目(8212032);煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室自主研发项目(WPUKFJJ2019-15)

Damage conduction model of high intensity mining in western mining area based on conservation of mining space

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

摘要: 从采矿源头出发,研究掌握高强度开采损伤传导机理,进而研发采动损伤控制与修复技术,是解决我国西部矿区生态损伤程度高与修复难等问题的关键。基于此,提出采动损伤能量指标及采动损伤场量化采动损伤程度和范围,给出了采动损伤场临界能量值的计算模型。结合采动覆岩“三带”分区特征,基于空间守恒建立了采动损伤分区耗散传导模型,研究得出了开采源头损伤在垮落带、裂隙带、弯曲下沉带传递过程中的耗散系数,提出了地表采动损伤量计算方法。依据采动损伤分区耗散模型提出了高强度开采覆岩“两带”结构转化为“三带”结构的垮落带与离层裂隙带注浆技术及注浆量的计算方法。最后通过上湾矿12401大采高工作面的应用与实测结果证实了本文模型的可靠性。

关键词: 西部矿区, 采动损伤, 传导特征, 分区耗散, 减损开采

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