資源描述：
《淺埋煤層開采覆巖裂隙發(fā)育規(guī)律的數(shù)值模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、淺埋煤層開采覆巖裂隙發(fā)育規(guī)律的數(shù)值模擬張萬(wàn)斌，高召寧，孟祥瑞（安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院，安徽淮南232001）摘要：煤層開采引起的覆巖變形移動(dòng)，造成頂板水突入井下，嚴(yán)重威脅煤礦生產(chǎn)安全。以榆陽(yáng)礦區(qū)某礦一工作面為背景，基于離散單元數(shù)值模擬軟件UDEC2D，模擬了淺埋煤層開采時(shí)上覆巖體中的位移、應(yīng)力和裂隙的演化規(guī)律。研究表明：隨著工作面的推進(jìn)，采空區(qū)中部的裂隙部分被壓實(shí)，裂隙主要富集于開切眼和工作面附近的上覆巖層中，并與裂隙帶頂部的裂隙分布區(qū)構(gòu)成了一個(gè)類梯形狀區(qū)域；工作面推進(jìn)至140m時(shí)，裂隙發(fā)育
2、到最大高度，最大高度為94.5m。研究成果為水下安全開采提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞：淺埋煤層；覆巖裂隙；發(fā)育規(guī)律；數(shù)值模擬中圖分類號(hào)：TD821文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AANumericalSimulationabouttheLowofOverburdenRockFissuresDevelopmentwhenShallowCoalSeambeingMinedZHANGWan-bin,GAoZhao-ning，MENGXiang-rui（SchoolofMiningandSafety,AnhuiUniversityo
3、fScienceandTechnology,Huainan232001,Anhui,China）Abstract:Theoverburdendeformationandmovementcausedbyminingmayleadthatwaterintheroofbreakintomine,whichthreattheproductionsafetyofcoalmineseriously.BackgroundedinacoalfaceinYuyangcoalminearea,thispaperst
4、udyhowthedisplacement,stressandfractureintheoverlyingstratadevelopbyusingnon-continuousmediadiscreteelementprogramUDEC2D.Accordingtothestudy,whencoalsurfaceismoving,fissuresinthecenterareaofthegobwillpartiallybecompacted,whileneartheopencutandtheface
5、,aboundantoffissureslieintheoverlyingstrata,whichconstituteaclassoftrapezoidalareawiththetopofthefissurefracturezone;whentheworkfaceisadvancingto140m,theheightoffissureareareachesitsmaximumvalue,94.5m.Theresultsofthisresearchprovideabasisforunderwate
6、rsecurity.Keywords:shallowcoalseam;overburdenrockfissures;developmentlaw;numericalsimulation收稿日期：2013-07-05基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助（編號(hào)：51074003；51074005）；國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)與神華集團(tuán)有限公司聯(lián)合項(xiàng)目資助(編號(hào)：51174255)；中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目資助（編號(hào)：2012T50567；2011M501037）作者簡(jiǎn)介：張萬(wàn)斌（1982-），男，湖北宣恩人
7、，在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)闇\埋煤層開采覆巖運(yùn)動(dòng)破壞規(guī)律，E-mail：21143596@qq.com。我國(guó)西部毛烏蘇沙漠邊緣地下煤層儲(chǔ)量豐富，僅陜西境內(nèi)的榆神府煤田含煤面積約2.7×104km2，總儲(chǔ)量約2.4×1011t，被列為世界七大煤田之一[1]。該區(qū)域的煤層埋藏普遍較淺，基巖較薄，基巖上面常常覆蓋有較厚的風(fēng)積沙層，風(fēng)積沙層里面含有地表植被賴以生存的水分。由于基巖較薄，在對(duì)煤層進(jìn)行開采時(shí)，采動(dòng)裂隙很容易與風(fēng)積沙層貫通，從而使風(fēng)積沙中的水資源沿著裂隙滲入地下，造成地表水資源的流失，進(jìn)而
8、造成地表植被破壞，生態(tài)環(huán)境惡化[2]。因此，研究煤層開采過(guò)程中裂隙的發(fā)育規(guī)律，進(jìn)而采取合理措施，實(shí)現(xiàn)保水開采，對(duì)于該地區(qū)來(lái)說(shuō)刻不容緩。在覆巖采動(dòng)裂隙發(fā)育方面，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都做過(guò)研究，錢鳴高、許家林等通過(guò)物理相似模擬實(shí)驗(yàn)得出，采動(dòng)裂隙可以分為兩類：一類是橫向離層裂隙，它是隨著巖層的下沉運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)巖層之間出現(xiàn)的裂隙；另一類是豎向裂隙，它是近似豎直發(fā)展的穿層裂隙[3]。2008年，繆協(xié)興等[4]應(yīng)用關(guān)鍵層理論，研究了上行裂隙帶內(nèi)隔水關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念模型。2010年，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的黃炳香、劉長(zhǎng)友
