21 采场上覆岩层破坏高度主控因素.PDFVIP

维普资讯 · 84· 煤矿 安全 (Total4oi) 采场上覆岩层破坏高度主控因素 焉德斌 ，秦玉金 ，姜文忠。一 (1．铁法煤业集团大平矿，辽宁调兵山l12700；2．辽宁工程技术大学，辽宁阜新 123000； 3．中国矿业大学，江苏徐州221008；4．煤科总院抚顺分院，辽宁沈阳l10016) 摘 要：“三带”高度在水体下采煤中具有十分重要的作用，在采矿工程的其他方面以及地面建 设工程程评价中也有一定的作用，而准确地预测 “三带”高度就必须弄清其主要影响因素，本文 针对覆岩破坏高度的影响因素进行了定性分析和灰关联分析，从而确定采场覆岩破坏高度的主 要影响因素。 关键词：覆岩破坏；影响因素；灰关联分析 中图分类号：TD325 ．1 文献标识码：B 文章编号：1003—496X(2008)04—0084—03 在我国水体下采煤研究过程中，根据覆岩的断 带的高度随煤层倾角增大而缓慢增大；煤层倾角介 裂破碎及透水透砂能力，将上覆岩层按破坏程度划 于35。一45。时，冒落带和裂隙带的高度随煤层倾角 分为三个开采影响带，通称垮落带、断裂带和弯曲或 增大而迅速增大；煤层倾角介于45。一60。时，冒落 整体下沉带，简称 “三带”。影响 “三带”高度的因素 带和裂隙带的高度随煤层倾角增大而迅速下降； 很多，而在顶板管理方法都为全部垮落法时，最主要 (4)工作面推进速度。工作面推进速度的大小 的影响因素为上覆岩层的岩性、煤层倾角、采厚、工 直接影响围岩的移动和变形。顶、底板的最大变形 作面推进速度、工作面长度及采煤方法等六个因素。 量发生于工作面推进度小的时候，此时，扩大了围岩 依据较多的实践和实测资料，为了更加深入、具体地 的卸压范围；反之，推进速度大时能减小卸压范围。 了解这些影响因素对上覆岩层破坏高度的影响程 另一方面，围岩内的裂隙大小和数量依赖于围岩受 度，本文针对这些影响因素不仅做了定性分析，而且 力时间，推进速度越小，围岩受力时间越长，其破坏 运用灰色系统理论对其进行定量分析。 程度就越大，裂隙分布就越宽；反之，其破坏程度就 就愈小。导水裂隙带的最大高度与工作面的推进速 l 覆岩破坏高度的影响因素 度有比较明显的关系，工作面推进速度的加快，在一 (1)覆岩性质。覆岩的破坏高度与其岩性及力 定限度内可以有效地抑制裂高的发育。如潞安矿务 学特性密切相关 ，不同的刚性、脆性、塑性和韧性及 局五阳煤矿坚硬覆岩条件下，当回采速度每月增加 其搭配与厚薄组合的岩层，产生垮落开裂的范围变 1m时，中部可减小0．06m，下边界可减小 0．121 化较大。一般而言，在其它条件相同时，岩性越硬， m o 覆岩破坏发育越高；岩性越软，则反之。 (5)工作面长度。工作面长度越大，围岩在破 (2)开采厚度。煤层开采厚度是覆岩破坏高度 坏时释放出的弹性潜能亦越大，使开采引起的围岩 和发展状态的基本影响因素。采厚，同覆岩破坏高 破坏范围、程度增大。反之，围岩破坏范围、程度越 度关系非常密切。以往的测试研究表明 ，在其它 小。但回采工作面长度对于覆岩水平变形的影响可 条件相类似的情况下，两者之间呈直线、分式函数或 以根据覆岩是否达到充分采动状态来确定。如果岩 指数关系。 层处于充分采动影响区内，则工作面长度对其水平 (3)煤层倾角。实践和试验研究已经证明，对 变形没有影