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作者
焦安军田世祥林华颖许石青梁旭超
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单位
贵州大学矿业学院
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摘要
保护层开采可以有效地预防煤与瓦斯突出,研究保护层开采过程中的应力演化、围岩变形特征和裂隙演化可为开采被保护层提供理论保障。 选取青东煤矿 7 煤作为上保护层,8 煤作为下伏煤层。 通过 FLAC3D、UDEC 建立伏岩应力模型,采用盒分形维数的方法对工作面开挖后煤体裂隙发育程度进行定量分析,并结合现场试验研究上保护层开采对被保护层影响。 结果表明:工作面回采后,采空区应力得到充分释放,围岩出现膨胀位移,在充分卸压区域最大垂直位移 15.26 mm;对比盒分形维数数据,随着巷道开挖,裂隙发育复杂程度逐渐增加,各阶段煤层开挖顶板裂隙发育优于底板。 顶底板分形维数由 1.99 增加到 2.37, 增长率达到 19%, 底板分形维数从 1.92 变化到2.24,增长 16.6%;通过试验,上保护层开采有助于瓦斯卸压通道的形成,使得卸压区内瓦斯压力降低了 65.4%,煤层透气性系数增大 76 倍。
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关键词
保护层开采3D"name="keyword">FLAC3D盒分形维数煤层透气性系数
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金(52104079);贵州科技计划项目(黔科合支撑[2019]2887号;黔科合支撑[2020]4Y050号);
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文章目录
0 引言
1 矿井概况
2 裂隙扩展分析
2.1 压缩区
2.2 过渡区
2.3 膨胀区
2.4 重新压实区
3 数值模拟
3.1 模型建立
3.2 模型力学参数及边界条件
3.3 应力分布规律变化
3.4 煤岩位移分析
3.5 煤层开挖裂隙发育研究
4 工程试验验证
4.1 观察钻孔布置概况
4.2 煤层透气性分析
4.3 开采过程瓦斯涌出规律
4.4 工作面开采煤层瓦斯压力变化规律
5 结语
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引用格式
焦安军,田世祥,林华颖,许石青,梁旭超.缓倾斜煤层开采下伏煤岩裂隙动态演化规律[J].煤炭技术,2022,41(08):96-100.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2022.08.022.