短壁块段式采煤覆岩隔水层失稳判别依据研究

作     者：赵长政 曹胜根 张云 都书禹 车驰远 

作者机构：中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室 西安科技大学能源学院 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52274143 51874284) 

主　　题：短壁块段式采煤 力学模型 主控因素 评价模型 

摘      要：短壁块段式采煤技术作为新型绿色开采技术，在确保煤炭资源高效开采的同时，兼顾了水资源保护和生态环境修复，成为了保水采煤技术的重要组成部分。本文基于短壁块段式采煤工艺特点，建立了短壁块段式采煤覆岩力学模型，揭示了覆岩隔水层失效判别依据。根据覆岩运移特征以及隔水层破坏形式，确定了覆岩隔水层失效的主控因素，并研究了各主控因素下覆岩隔水层变形破坏规律。研究表明：随着保护煤柱宽度增加，可以显著降低保护煤柱区域的破坏程度；随着隔水层厚度增加，块段区域的破坏程度逐渐升高，而保护煤柱区域的破坏程度则相反。随着隔水层高度升高破坏程度随之降低；随着弹性模量的增加，块段区域的破坏程度逐渐升高，保护煤柱区域的破坏程度显著降低。以西北地区伊宁矿区某矿为分析实例，基于本文建立的隔水层阻水性能评价模型，确定了短壁块段式开采的最佳方案。