极近距离煤层综放开采工作面覆岩“两带”发育规律研究

作     者：谷文伟 高召宁 李颜 GU Wenwei;GAO Zhaoning;LI Yan

作者机构：安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室安徽淮南232001 

出 版 物：《中国安全生产科学技术》 (Journal of Safety Science and Technology)

年 卷 期：2022年第18卷第5期

页      面：135-142页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51174255)。 

主　　题：极近煤层 上覆岩层 “两带”高度 分布式光纤 

摘      要：为深入研究极近距离煤层综放开采工作面覆岩“两带的动态发育规律,采用理论推导、数值模拟和现场实测相结合的方法,分析袁店一矿824工作面覆岩“两带的裂隙演化特征。结果表明:从岩层层向拉伸率角度,研究上覆岩层垮落带和导水裂隙带的垮落程度,考虑角度影响推导出岩层弯曲下沉边缘段变形前后的长度计算公式,根据覆岩的碎胀特征计算各岩层的最大下沉量,预测垮落带和裂隙带的范围分别为30.2~41.2 m和70.7~78.2 m;采用3DEC数值模拟分析该矿824工作面开挖后上覆岩层垮落的基本形态和裂隙分布规律,结合其应力、位移云图和监测线位移曲线的分布特征,得出垮落带和裂隙带的高度分别为32.50 m和77.25 m;采用分布式光纤应变监测系统,监测工作面前方80 m处上部顶板的受力情况,得出受采动影响的光纤应变呈起伏变化,且应变分布与地层岩性存在对应关系,得出垮落带高度约30.4 m,裂隙带高度约74.8 m,验证采用层向拉伸率和覆岩碎胀性2个方面来预测工作面覆岩“两带高度的合理性,可为类似方面的研究与施工提供相应的技术依据。