榆神府矿区双煤层开采覆岩破坏及地面沉降特征研究_中国煤炭行业知识服务平台

榆神府矿区双煤层开采覆岩破坏及地面沉降特征研究

作者

曹琰波范文陶宜权程光刘魁彭敏
单位

长安大学地质工程与测绘学院信息产业部电子综合勘察研究院
摘要

为研究双煤层开采条件下浅埋煤层覆岩破坏特征及地表沉降规律，以榆神府矿区典型浅埋煤层地质条件为基础，采用数值模拟方法，分析了6种不同工况下双煤层开采时覆岩破坏与地表沉降特征，并用物理相似模拟实验加以验证。结果表明：浅埋煤层覆岩破坏方式为全厚切落，留煤柱开采时隔水层中采动破坏呈现“泥盖效应”，不留煤柱开采时采空区两侧形成离层裂隙发育区，裂隙沿采空区两侧上方呈约45°发展；煤层开采时地表呈台阶式下沉，随着工作面推进，地表沉降中心不断前移，隔水层重量对地面沉降的影响逐渐减小，煤层厚度与地表沉降值呈正相关性；煤层开采过程中存在应力集中现象，上覆岩层中垂直应力沿煤层开采方向依次出现应力集中区、应力卸压区和应力集中区。
关键词

浅埋煤层数值模拟覆岩破坏地表沉降物理相似模拟
基金项目(Foundation)

榆林市科技局资助项目（2014cxy-04）；榆林市自然资源和规划局资助项目（SQZB0-135）；陕西省科技厅重点研发资助项目（2022SF-445,2021SF-500）；
文章目录

1 榆神府矿区概况
2 数值模型及模拟方案
2.1 数值模型和基本参数
2.2 数值模拟开采方案
3 数值模拟结果
3.1 覆岩破坏及裂隙分布特征
3.2 地表沉降
3.3 覆岩应力场变化
3.3.1 水平应力场
3.3.2 竖向应力场
4 物理相似模拟实验验证
5 结论
引用格式

曹琰波,范文,陶宜权等.榆神府矿区双煤层开采覆岩破坏及地面沉降特征研究[J].煤矿安全,2023,54(07):205-213.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.07.026.