近距离煤层群叠加开采采动应力-裂隙动态演化特征试验研究-煤炭学报.pdfVIP

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2017-11-24 发布于天津
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近距离煤层群叠加开采采动应力-裂隙动态演化特征试验研究-煤炭学报

　第41卷第2期煤　　炭　　学　　报 Vol.41　 No.2　　 2016年 2月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Feb.　 2016　 - - 程志恒,齐庆新,李宏艳,等.近距离煤层群叠加开采采动应力裂隙动态演化特征实验研究[J].煤炭学报,2016,41(2):367 375.doi:10.13225/ ki.jccs.2014.1590 Cheng Zhiheng,Qi Qingxin,Li Hongyan,et al.Evolution of the superimposed mining induced stress-fissure field under extracting of close - distance coal seam group[J].Journal of China Coal Society,2016,41(2):367 375.doi:10.13225/ ki.jccs.2014.1590 - 近距离煤层群叠加开采采动应力裂隙动态演化特征实验研究程志恒1,2,3,4 ,齐庆新1,2,3 ,李宏艳1,2,3 ,张　浪1,2,3 ,刘晓刚1,2,3 (1.煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京　 100013;2.煤炭资源高效开采和洁净利用国家重点实验室,北京　 100013;3.北京市煤矿安全工程技术研究中心,北京　 100013;4.中国矿业大学(北京) 资源与安全工程学院,北京　 100083) 摘　要:围岩应力、裂隙分布特征是影响突出危险煤层瓦斯抽采效果的重要因素,为优化突出危险煤层群瓦斯预抽方案,以沙曲煤矿近距离煤层群开采为背景,采用相似模拟实验研究了保护层与被 - + 保护层双重采动影响下围岩应力裂隙分布与演化特征。结果表明:3 4 号煤初采时,叠加采动的影响下,顶底板卸压程度较一次采动影响时高,但高卸压程度阶段持续长度减少,约105 m,底板最大应力降低值可达12 MPa,是保护层开采时最大应力降低值的1.5倍;进入正常推进阶段,仅距采空区两侧煤壁一定范围L 内仍保持较高裂隙发育和应力降低程度,且较保护层开采时L 值减小,20~30 m,采空区中部覆岩裂隙再次闭合,围岩应力出现恢复现象;工作面推进距离一定条件下,双重采动影响下顶底板卸压程度及裂隙发育程度较一次采动影响下明显升高;被保护层开采 + 时,3 4 号煤同2 号煤之间岩层破碎程度最高,裂隙最为发育,覆岩裂隙发育程度随工作面推进距离增加而升高,由于形成稳定顶板结构的随机性,覆岩裂隙频数程台阶式增长。最后将研究结果应用于沙曲煤矿高瓦斯煤层群开采时瓦斯抽采钻孔的布置设计,取得较好的抽采效果。关键词:近距离煤层群;叠加开采;采动应力;覆岩裂隙;演化特征 - - - 中图分类号:TD325　　　文献标志码:A　　　文章编号:0253 9993(2016)02 0367 09 Evolution of the superimposed mining induced stress-fissure fi