特厚煤层开采覆岩裂隙演化数值模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

特厚煤层开采覆岩裂隙演化数值模拟研究

作者

马文新张乐丁宏磊郭明杰
单位

国家能源集团新疆能源有限责任公司宽沟煤矿河南理工大学能源科学与工程学院
摘要

煤层开采造成覆岩破坏及裂隙演化发育，因采动卸压而释放的瓦斯在裂隙通道内流动、汇聚，给工作面生产带来了严重威胁。采用3DEC数值模拟实验，以宽沟矿B2特厚煤层工作面开采为原型，对采动覆岩应力演化规律进行了模拟研究，得到了采动覆岩应力演化的4阶段分布特征；在以覆岩卸压系数表征裂隙发育程度的基础上，绘制了裂隙富集区域的动态演化过程；并通过分析采动覆岩破坏及裂隙发育特征，在裂缝带高度范围内沿水平方向将采动覆岩裂隙划分为4个区域，分别为压密裂隙区、结构裂隙区、拉张裂隙区和原岩裂隙区。采动覆岩裂隙演化及区域的划分可为矿井布置钻孔抽采采空区卸压瓦斯，从而消除安全隐患，实现瓦斯资源化利用提供技术参考和依据。
关键词

特厚煤层开采数值模拟覆岩破坏裂隙演化区域划分
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金面上项目资助(52374086)；
文章目录

1 工作面采矿地质条件
2 采动覆岩裂隙演化数值模拟
2.1 数值计算模型
(1)3DEC数值模拟软件简介。
(2)数值模型的建立。
①模拟实验原型条件。
②模型构建。
2.2 采动应力分布特征
2.3 采动裂隙演化特征
3 采动覆岩裂隙区域划分
4 结论
DOI

10.19389/j.cnki.1003-0506.2024.09.044
引用格式

[1]马文新,张乐,丁宏磊,等.特厚煤层开采覆岩裂隙演化数值模拟研究[J].能源与环保,2024,46(09):275-280.
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