在相似模拟试验中利用超声波检测技术探测底板破坏深度.pdfVIP

学兔兔 第２１卷第１期 （总第１２８期） 煤　矿　开　采 Ｖｏｌ２１Ｎｏ１（ＳｅｒｉｅｓＮｏ１２８） ２０１６年２月 ＣＯＡＬＭＩＮＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２０１６ 基基础础研研究究 在相似模拟试验中利用超声波检测 技术探测底板破坏深度 许延春，谢小锋，董检平，曹　凯 （中国矿业大学 （北京）资源与安全工程学院，北京１０００８３） ［摘　要］　随着矿井开采深度的增加，工作面底板承压含水层水压也逐渐升高。为了更深入研 究承压开采工作面底板破坏规律，以赵固二矿１１０５０工作面为原型，进行了相似模拟试验，以石膏块 模拟底板Ｌ灰岩，监测底板应力和位移。将超声波检测技术应用于底板岩层结构破坏分析上，探测 ８ 回采前后物性变化，并结合岩体内部波速与力学特征的关系，给出底板岩体破坏的判断标准。结果表 明：随着工作面推进，底板裂隙逐渐发育，在工作面后方２０ｍ范围内，底鼓量最大，且位移曲线与应 力曲线基本吻合；超声波探测最终确定底板破坏深度为２８～３２ｍ，与现场实测结果一致。 ［关键词］　相似模拟；超声波探测；底板破坏；承压开采 ［中图分类号］ＴＤ７４５　 ［文献标识码］Ａ　 ［文章编号］１００６６２２５（２０１６）０１０００７０５ ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＴｅｓｔｉｎｇｏｆＦｌｏｏｒＢｒｅａｋａｇｅＤｅｐｔｈｏｎＳｉｍｉｌａｒＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ ＸＵＹａｎｃｈｕｎ，ＸＩＥＸｉａｏｆｅｎｇ，ＤＯＮＧＪｉａｎｐｉｎｇ，ＣＡＯＫａｉ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅ＆ＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｍｉｎｉｎｇｄｅｐｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｔｈｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｆｌｏｏｒｃｏｎｆｉｎｅｄａｑｕｉｆｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓＩｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｆｕｒｔｈｅｒｏｎｆｌｏｏｒｂｒｅａｋ ａｇｅｌａｗ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔａｋｅｓＺｈａｏｇｕＮＯ２ｍｉｎｅ１１０５０ｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅａｓｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅＴｈｅｓｉｍｉｌａｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔＷｉｔｈ ｇｙｐｓｕｍｂｌｏｃｋｓｉｍｕｌａｔｉｎｇＬｌｉｍｅｓｔｏｎｅ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｗａｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄＵｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎｇｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏａｎａｌｙｓｉｓｏｎｓｔｒｕｃ ８ ｔｕｒａｌｄａｍａｇｅｏｆｆｌｏｏｒＢｙｔｅｓｔｉｎｇｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｄｕｒｉｎｇｍｉｎｉｎｇ，ａｎｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｗａｖｅｖｅｌｏｃｉｔｙｔｏｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃｓｆｅａｔｕｒｅｏｆｒｏｃｋ， ｔｈｅｆｌｏｏｒｂｒｅａｋａｇｅｃｒｉｔｅｒｉｏｎｗａｓｇｉｖｅｎＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｗｉｔｈｉｎ２０ｍｂｅｈｉｎｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｆｌｏｏｒｉｓｔｈｅｂｉｇｇｅｓｔ， ａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅａｃｃｏｒｄｓｗｉｔｈｓｔｒｅｓｓｃｕｒｖｅＢｙｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎｇ，ｔｈｅｆｌｏｏｒｂｒｅａｋａｇｅｄｅｐｔｈｗａｓ２８～３２ｍ，ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｒｅｓｕｌｔｓ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｍｉｌａｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎｇ；ｆｌｏｏｒｂｒｅａｋａｇｅ；ｍｉｎｉｎｇａｂｏｖｅａｑｕｉｆｅｒ 　　随着矿井开采深度的增加，工作面底板承压含 察裂隙发育情况来判断，对采动后底板岩层物性变 水层水压逐渐升高，深部开采突水事故日趋增多， 化研究较少。本文以赵固二矿１１０５０工作面为原型 给矿井生产带来了巨大的经济损失和人员伤 进行相似模拟试