不同倾角煤层开采覆岩及地表移动变形规律

作者:吴文敏;刘荣海;侯生辉;冯军;宋杰;杨彪; 刊名:煤矿安全 上传者:曹俊玲

【摘要】为获得不同倾角煤层开采覆岩及地表移动变形规律,以鄂尔多斯煤田色连矿区8101工作面地质采矿条件为基础,采用FLAC3D进行数值模拟研究.结果表明:不同倾角煤层开采时,工作面中央顶板最大垮落高度、工作面中央底板最大隆起高度与煤层倾角呈明显的多项式关系;地表最大下沉值和水平移动值随倾角的增大而增大,并呈现出三次多项式关系;开采影响传播角、上山边界角与煤层倾角呈明显的递减关系;下山边界角随煤层倾角增大,先增大后减小,当煤层倾角为33°时,下山边界角最小.

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48巷 10 20I 7年 l()月 嬉 杰奎 Snl .I、iII(:Il I J、liII l1.48 NI1.1( I) I 201 7 不 同倾角煤层开采覆岩及地表移动 变形规律 吴文敏 ,刘 荣 海 ,侯 生辉 ,冯 军 。。!,宋 杰 。。 ,杨 彪 。 山西 柯煤 炭地 质 I 15勘 查院,山西 大同 037003;2中国矿业 大学 环境 与测绘 学院 ,江苏 徐州 221 I I6 摘 要:为获得 不同倾 角煤层开采覆岩及地表移动变形规律 ,以鄂尔 多斯煤田色连矿区 8l()1工 作 、面地 质 采矿 务件 为基础 ,采用 FLAC ’进 行数 值 模拟研 究 结 果表明 :不同倾 角煤层 开 采时 ,工 作 、面中央顶 板最 大垮 落 高度 、X-作 面 中央底 板 最 大隆起 高度 与煤 层倾 角呈明 显的 多项 式 关 系 ; 地表最大下沉值和水平移动值随倾 角的增 大而增 大,并呈现 出三次 多项式关 系;开采影响传播 角、上 山边 界 角与 煤 层倾 角呈 明显 的递 减 关 系 :下 山边 界 角随煤 层倾 角增 大 ,先增 大后 减 小 ,当 煤 层倾 角为 33。时 ,下 山边界 角最 小 关键词:煤层倾 角;覆岩移动 ;地表移动;顶板垮 落高度 :底板隆起 高度 中图分 类 号 : 1"1)325 文 献标 志码 : 文 章编 号 :l003—496X(201 7)l0—0l 86—0s 地 r录引起 的 层 移勒 和破 坏 址 · 1\特 圳 的过 t ,而 FI_煤 层倾 角 对其 的影 响 .一-I I H前 , 和地 丧移 动 破坏 规 律研 究 方 浊 多 tfI,脱 场 实洲 府 投 入较 大 的 人力 、物 乃_fIJ ,J, j,|I【-I 货时 义费 力 ;实验 室物 理模 拟 周 19J较 长. 【I_受外I捍环境影响很大 ;而数值模拟计钾: 19J l ,竹II,J‘义竹 .而 FI.结 果 白: ,能很 好 地 反 映 觇 .为 采功 影响 不 倾角煤 层 缀岩 和地 表 干j;助 规律研 究提 供很 好 的解决 ,J‘案 I 断蝶 Ilj色迩 矿 , 内地形 起伏小定 ,歧=【 攫 较 . 通 过钻孔揭 露的地层结 卡fJ干¨柑性较 复杂 I 作 地 高为 1 382~1 446 111,1 作面标高为 l 246~1 265 III,、 均 果深 为 l50 Ill,煤层倾角较大 ,I 作而 均 煤 J2- 度 3 Ill,止 长 l 752.4 Ill, 宽 280 ll】.个 I)(采用倾 向长壁后逖』l=综合饥lf戒化 采煤法,全部黔 落 法管州 采 空 2 A( ’数值 模拟 1 工 程概 况 2.1 模型 建 立 81()1 l 作 ⋯址 4 蝶 J 录 I 作 嘶 ,位 于 尔 多 基 金项 目: 家 门然利 : 金资助 !fI(41272389);f01lj绘 地川 i 公 仃、 科fiJI fl}! 赞资IlJJ J口!Il(2ol4l 20l6) · l 86· 以 8101 I 丽 的地 质采 矿 条¨:为 础 ,乃简 化 汁 ,各 力‘案煤层实际厚度取 3 Ill,考虑列边 放 响 和达到允分采动.倾 J等效外 采K度 为 1 50· 从 而下 简化 为 、粉砂 柑 、_-"Ill眇 、 I . 州.呈 ~川 m ~~㈩ ~讪 一 _堇 一一一~ ~一一一~~一一一一一一~ ⋯_= . .兰 ~ 一一一一~一一一一~⋯ ㈨ ⋯一 ~ 。~ ~~一~一~一 第 4

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