工作面长度对上覆岩层的影响分析下载

weixin_39821620 2020-10-02 05:31:00

采用FLAC3D进行数值模拟分析,研究开采过程中覆岩的应力分布和位移移动规律。结果表明:上覆岩层达到极限平衡后开始垮落且地表沉陷量随之增大,在工作面四周区域应力集中现象强烈且应力集中系数增大,在开采长度相同的条件下,随着工作面长度的增加,地表下沉量也随之增加,但是增加的幅度在降低,这为工作面的合理布置和地表沉陷控制提供了理论基础。
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采用FLAC3D进行数值模拟分析,研究开采过程中覆岩的应力分布和位移移动规律。结果表明:上覆岩层达到极限平衡后开始垮落且地表沉陷量随之增大,在工作面四周区域应力集中现象强烈且应力集中系数增大,在开采长度相同的条件下,随着工作面长度的增加,地表下沉量也随之增加,但是增加的幅度在降低,这为工作面的合理布置和地表沉陷控制提供了理论基础。

以某矿1302工作面为研究对象,采用FLAC3D模拟软件对上覆岩层移动变形规律进行数值模拟研究,分析了该条件下不同工作面长度对上覆岩层移动变形的影响。研究结果表明,随着工作面长度的增加,当上覆岩层平衡拱达到极限平衡状态后,上覆岩层出现垮落,地表下沉量和影响范围也随之增大。该结论可为公路下开采工作面的布置提供理论参考。

针对某采煤工作面的覆岩结构特点,在收集相关资料的基础上,运用FLAC3D软件对该工作面矿压显现规律进行了研究,分析在相同采高、不同工作面长度的条件下顶板上覆岩层的应力、位移及塑性区分布规律。随着工作面长度和推进距离的增加,工作面覆岩支承压力峰值逐渐变大,至工作面中线距离越远,支承压力峰值越低。整个应力壳壳体高度以及高应力区的分布范围变大,扁平率升高。工作面长度增加,顶板下沉量增大,工作面上覆岩层越易破坏。

为了研究回采工作面上覆岩层裂隙演化规律,找到采场瓦斯富集区,为高效抽采瓦斯提供理论依据,以潞安集团常村煤矿N3-8工作面回采为工程背景,采用理论分析、FLAC3D数值模拟和仰孔分段注水现场观测方法,研究不同回采长度下的上覆岩层裂隙发育规律。结果表明:N3-8工作面开采至约40 m,上覆岩层开始出现裂隙;开采到180 m,工作面上覆岩层裂隙发育趋于平稳状态。该回采工作面断裂带高度约为69.8 m,裂隙主要发育区域为距顶板0~36.6 m;模拟结果与实际测定基本一致。

随着地下开采深度逐步增加,为了维护矿山和采场的稳定,需要研究大采深条件下工作面覆岩活动规律与底板岩层破坏深度。以邢东矿2225工作面为例,其采深已超过1 000 m,在工作面回采期间,对采场巷道围岩进行了矿压观测,并根据矿压观测的结果,得出工作面长度对覆岩活动规律和底板岩层的破坏深度影响较大,底板岩层的破坏深度达到45 m左右。

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