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砂土基型淺埋煤層保水開采安全推進(jìn)距離模擬研究

文檔作者：張小明侯忠杰文檔來源： 1.中國爆炭科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司 2.西安科技大學(xué)能源學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月19日
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砂土基型淺埋煤層保水開采安全
推進(jìn)距離模擬研究
張小明，侯忠杰
《1.中國爆炭科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，陜西西安710061：
2.西安科技大學(xué)能源學(xué)院，陜西西安710054)
摘要：文章以基巖厚度在30m以下及土層在25m以下的砂土基型淺埋煤層為研究對(duì)象，
分別采用巖體破裂過程分析(RFPA2D)系統(tǒng)及物理相似模擬實(shí)驗(yàn)，觀測工作面連續(xù)推進(jìn)距離與頂
板裂隙帶高度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以頂板裂隙之上紅粘土隔水層厚度不小于8~15m作為地
下潛水在開采中水位不下降標(biāo)準(zhǔn)，則在采高2m時(shí)，工作面留煤柱開采保持厚8.0m的粘土層隔
水性不受影響的保水安全推選距離應(yīng)為42~50m。
關(guān)鍵詞：淺埋媒層：采動(dòng)裂隙：數(shù)值模擬：保水開采
中圖分類號(hào)：TD823.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-0959(2012)S1009104
陜北砂土基型地表厚松散層淺埋煤層，當(dāng)其上覆巖土意義
層厚度在0m以上時(shí)，一般不會(huì)發(fā)生潰水：但在上覆巖
1工程地質(zhì)概況及實(shí)驗(yàn)方案
土厚度70m以下地段進(jìn)行開采，就會(huì)發(fā)生潰水，特別是當(dāng)
煤層頂板被沖蝕嚴(yán)重時(shí)，不要說進(jìn)行長壁開采，即使據(jù)進(jìn)1】地質(zhì)概況
巷道，也會(huì)發(fā)生水沙俱下的嚴(yán)重災(zāi)害，在這種條件下，用
模擬實(shí)驗(yàn)研究首先以單體支柱工作面作為原形，選取的
長壁培落開采發(fā)生涌水是不可避免的，只有采用留煤柱采
覆巖原型如圖所示，覆蓋層平均厚5.0m,其中基巖平均
煤法，才可能防止涌水流井事故而該區(qū)中小煤礦基本
厚25.0m°紅粘土平均厚150m沙土層平均厚12m:覆蓋
上分布在0m以下地段，且所有礦井基本上都采用留煤柱
層最薄處厚僅40.0m其中紅土厚100m沙土層厚5.0m
法開采日，因此確定該區(qū)覆巖50m左右砂土基型開果最大
煤層傾角小，地質(zhì)構(gòu)造簡單，這屬于典型上覆基巖厚度在
推進(jìn)距離，不僅為中小型礦井留設(shè)煤柱防止大面積來壓及
30m以下及土層在25m以下的砂土基型工程地質(zhì)類型。工作
涌水潰沙提供重要參數(shù)，而且對(duì)保護(hù)地表潛水也有實(shí)際的
面設(shè)計(jì)采高20m,煤層與覆巖物理力學(xué)參數(shù)見表1.
表1覆巖巖性參數(shù)
序號(hào)
巖
彈性模里/MP
玩壓金度MP
油松比
百重N·m-)
原1m
沙土層
2×102
0.35
10
2
紅土層
7×102
20×10-1
0.3
15.1
15
風(fēng)化巖層
L.5x104
14.5
0.28
23.1
10
粉砂巖
3.0×104
238
0.26
24.4
2
砂質(zhì)泥巖
2.2×10+
25.2
0.3
29,4
2.5
中砂巖
3.0×103
27.2
0.25
25.1
細(xì)砂巖
2.5×10
29.6
0.23
24.2
2.5
中砂巖
3.0×104
27.2
0.21
25.1
3
9
細(xì)砂巖
2.5×104
29.6
0.25
24.2
2
臺(tái)
砂質(zhì)泥巖
2.2×104
25.2
0.3
23.4
煤層
740
20.4
0.18
23.4
底板
10
100
023

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