基于脆弱性指数法的煤层底板破坏深度预测

作     者：李建林 王雄雄 王燕 常晓峰 LI Jianlin;WANG Xiongxiong;WANG Yan;CHANG Xiaofeng

作者机构：河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 河南理工大学物理与电子信息学院河南焦作454000 

出 版 物：《河南理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of Henan Polytechnic University（Natural Science）)

年 卷 期：2022年第41卷第5期

页      面：1-7页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41672240,41573095) 河南省自然科学基金资助项目(182300410155) 河南省高等学校重点科研项目(16A170010) 

主　　题：煤层底板 破坏深度 底板脆弱性分区 FLAC3D数值模拟 正交试验 采区 

摘      要：针对目前煤层底板破坏深度和规律研究主要集中在开采工作面,而对整个采区研究较少的问题,采用层次分析法(AHP)建立煤层底板脆弱性层次结构,利用正交试验下的FLAC3D数值模拟方法确定各影响因子权重,利用采区钻孔勘探资料和GIS图形叠加功能建立采区煤层底板脆弱性分区模型,并用该模型对采区范围的底板破坏深度进行预测。以平顶山天安煤业股份有限公司十二矿为例,通过与典型工作面底板破坏深度模拟值比较,建立煤层底板破坏深度与脆弱性分区的对应关系。结果表明:影响煤层底板破坏深度的6个因素按权重由大到小依次为工作面斜长、顶板岩性组合、采深、底板岩性组合、煤厚和煤层倾角;底板脆弱程度每增加1级,破坏深度增加5 m;采区底板破坏预测深度为12.2~31.7 m。基于脆弱性指数法的煤层底板破坏深度预测,为采区范围煤层底板破坏深度研究提供了新方法。