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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
沟谷区浅埋煤层重复开采下地裂缝发育规律研究
  • 作者

    孙学阳程正姜钰泉赵璠王贝贝齐建鑫

  • 单位

    西安科技大学地质与环境学院陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室陕西煤田地质勘查研究院有限公司

  • 摘要
    为探究沟谷区浅埋煤层高强度开采下地裂缝发育规律,以红柳林煤矿芦草沟过沟开采工作面为研究背景,采用相似材料模拟和数值模拟的方法,依次模拟开采4-2和5-2煤层,分析地裂缝静、动态发育规律及应力特征。结果表明:重复采动下,覆岩裂隙直接发育至地表,形成贯通裂缝,地表总体发育张开状、隆起状、台阶状地裂缝,发育密集程度相近,反向坡地裂缝相比正向坡地裂缝两侧落差明显;地裂缝呈明显的阶段性发育特征,正向坡地裂缝呈开裂阶段—闭合阶段—活化扩展阶段,沟底地裂缝呈开裂阶段—闭合阶段—活化隆起阶段—稳定阶段,反向坡地裂缝呈开裂阶段—缩小阶段—活化扩展阶段—稳定阶段;覆岩及地表的拉、压应力集中区呈周期性消失和出现,引起地裂缝阶段性发育特征。重复采动使拉应力集中区延伸至正向坡老采空区,反向坡老采空区出现二次压应力集中明显。研究成果为沟谷区浅埋煤层开采下地裂缝灾害预测与防治奠定基础。
  • 关键词

    沟谷区浅埋煤层重复开采地裂缝相似材料模拟数值模拟

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(41272388;51674195);陕西省自然科学基础研究计划(2023-JC-YB-272);
  • 文章目录
    0 引言
    1 研究区概况
    2 采动地裂缝发育规律研究
    2.1 相似材料模拟模型构建
    2.2 采动地裂缝静态发育规律
    2.3 采动地裂缝动态发育规律
    3 采动地裂缝发育力学规律
    3.1 数值模型构建
    3.2 重复采动地裂缝发育的力学特征
    4 结语
  • 引用格式
    孙学阳,程正,姜钰泉等.沟谷区浅埋煤层重复开采下地裂缝发育规律研究[J].煤炭技术,2023,42(10):1-5.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.10.001.
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