薄基岩突水威胁煤层开采覆岩变形破坏演化规律研究.pdfVIP

第29 卷 第2 期 采矿与安全工程学报 Vol.29 No.2 2012 年03 月 Journal of Mining Safety Engineering Mar. 2012 文章编号：1673-3363-(2012)02-0168-05 薄基岩突水威胁煤层开采覆岩变形破坏演化规律研究 贾明魁1,2 （1. 中国矿业大学力学与建筑工程学院，北京 100083 ；2. 河南煤业化工集团焦煤公司，河南 焦作 454000 ） 摘要 针对赵固一矿 11011 工作面大埋深薄基岩厚覆盖层下煤层开采难度大，存在涌水涌砂威胁 的现状，采用现场调研与统计分析方法，论述了薄基岩突水威胁煤层涌水涌砂的条件。其基本顶 关键层周期性破断后形成“砌体梁”结构。此文利用“短砌体梁”及失稳后呈“ 台阶岩梁” 的理论解析 验算后认为，该面顶板结构极易产生回转及滑落失稳，进而形成突水通道。在此基础上还采用相 似模拟试验的方法，分析了采场上覆岩层破坏、运移演化规律，确定了该面顶板垮落带高约 17 m ， 导水垮裂带高约48 m ，故若在此范围内存在含水层或流砂层，应及时采取措施。课题组还用实测 法验证了工作面采后覆岩破坏高度，并制订了预防顶板突水开采方案，为类似条件下煤矿防治顶 板突水安全开采提供参考。 关键词 薄基岩；突水威胁煤层；相似模拟；演化规律 中图分类号 TD 325 文献标识码 A1 The Study on the Deformation Process of Overlying Strata in the Deep and Thin Bedrock JIA Ming-kui1,2 （1．School of Mechanics and Civil Engineering，China Universiy of Mining Technology ，Beijing 100083 ，China； 2 ．Jiaozuo Coal Company ，Henan Coal Chemical Industry Group ，Jiaozuo ，Henan 454000 ，China ） Abstract According to the geological condition of buried deep with thin bedrock coal seam in the 11011 working face of Zhao-Gu No.1 coal mine，the paper discussed the conditions of thin bedrock water gushing and running sand coal seam by using the coal mine field investigating and statistical analysis method ．After analyzing and calculating the working face roof‟s structure instability mode by using the theories of „masonry beam‟ and „step beam‟ we have analyzed the overlying s trata damage ， migration evolution rule of fractures ．The results show that and the height of the working face roof water fracture zones is about 48 m ．There