- 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
【中国期刊库】——接受各类学术论文发表、投稿,和各学术论文评奖评优,教育教学类论文尤为欢迎。
煤层开采覆岩应力场及地表移动特征
赵德深杨翊郭东亮刘磊王云平胡涛
摘要:以大平煤矿S2S9工作面为研究对象,与邻近工作面实测资料相结合,利用ADINA
有限元软件模拟研究工作面开采过程中覆岩的应力场及地表移动特征.研究结果表明:岩层
下沉为非对称下沉;开采完成时,地表形成了对称的下沉曲线和反对称的水平移动曲线,最
大下沉值位于采空区的正中央,而在开切眼和停采线出现了水平移动峰值;距离煤层顶板越
近,煤壁上方覆岩中竖向应力峰值越大,采场前支承压力区一般分布在工作面前方45-90m
内,峰值点距煤壁10m左右.
关键词:覆岩应力场;地表移动;下沉曲线;水平移动;支撑应力
〇引言
地下煤层的大面积开采破坏了原岩的初始应力平衡状态,在应力重新平衡的过程中,必
然导致覆岩的冒落、断裂和弯曲,使岩层及地表产生移动、变形和破坏[1-3],由此带来一系
列灾难性后果,如造成地表建筑物和大面积农田的损毁、地下管网等基础设施破坏[4-5].因
此,研究煤层开采过程中覆岩的应力场和位移场的变化情况,不仅是矿井安全生产的关键,
也是治理地表沉陷的基础[6-71国内外学者采用现场探测、相似材料模拟及数值模拟[8-11]
等方法对这方面已做了大量研究.因数值模拟具有周期短、成本低等优点,本文以大平煤矿
S2S9工作面为研究对象,与邻近工作面实测资料相结合,利用ADINA有限元软件模拟研究
工作面推进过程中覆岩的位移场和应力场的分布特征.
1工作面地质条件概况
以大平煤矿S2S9工作面为研究对象,煤质工业牌号为长焰煤,黑色,沥青光泽,条带
状结构,块状构造,贝壳状断口或平坦状断口,质脆,开采深度丑=733m,煤层采出厚度
M=9m,倾向长度i=227m,走向长度乃=2100m,煤层倾角a=7,覆岩顶板主要由砂岩、砂泥
岩、泥岩和油页岩等构成,地表水库按最大水深5.58m考虑.
2数值模拟
2.1计算模型及边界条件
在考虑既采动范围和避免边界效应影响下,计算模型的尺寸确定如下:Z向(深度方向)
上,从煤层底部向下延伸200m作为边界影响区域,故模型高度共计
5.58+733+9+200=947.58m;F向(模型走向)上,考虑到充分采动的影响,取工作面的最大推
进尺寸为795m,左右各取208m的边界影响区域,故模型长度为280+795+280=1355m.模型
几何尺寸为FxZ=1355mx947.58m,模拟为放顶煤开采,
表1煤岩物理力学、水力学参数
岩性E/GPaP/(g.cm3)0/(〇)C/MPa〇t,MPa孔隙率渗透系数/(m3.d.kg-1)
第四系0.550.362.09031.70.060.450.421.32x10-5
砂岩1.700.302.22745.01.190.230.35.29x10-6
砂岩0.800.282.22046.00.850.820.325.29x10-6
砂岩1.700.302.22945.00.360.340.315.30x10-6
砂岩0.800.282.45841.01.280.230.35.25x10-6
砂岩1.700.332.22738.00.790.230.335.29x10-6
砂岩0.800.232.52240.01.341.020.35.25x10-6
砂泥岩1.700.252.24739.01.761.020.158.81x10-8
砂泥岩1.800.342.45841.01.281.020.188.81x10-8
砂泥岩1.800.332.44038.01.651.020.168.78x10-8
【中国期刊库】——接受各类学术论文发表、投稿,和各学术论文评奖评优,教育教学类论文尤为欢迎。
【中国期刊库】——接受各类学术论文发表、投稿,和各学术论文评奖评优,教育教学类论文尤为欢迎。
泥岩1.500.342.29037.01.580.290.408.81x10-9
泥岩1.500.272.47038.00.390.290.408.81x10-9
油页岩2.100.332.16041.80.230.320.158.35x10-6
煤
文档评论(0)