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水下采煤覆岩裂隙扩展判断方法及其应用

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714

作者

陈连军李天斌王刚吴学震蒋宇静韩作振
单位

矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东科技大学成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东科技大学
摘要

工作面突水是影响水体下煤层安全开采的主要隐患,而上覆岩层导水裂缝带发育是引起工作面突水的基本路径。基于裂隙萌生发育的形态分析,将导水裂隙带划分为两种类型,一是原生裂隙的张开或滑动,二是新生裂隙向完整结构的扩展;而且,在工程荷载作用下卸荷裂隙的萌生和扩展具有优势定向性特征。考虑开采煤层覆岩裂隙的分布特征,基于格里菲斯摩尔-库伦准则建立了裂隙扩展的分析模型和判断方法。借助FISH语言,将扩展模型耦合入离散元软件UDEC中,并用其模拟水体下煤层开采过程,分析在工作面推进过程中上覆岩层内裂隙带萌生演化特征。分析了工作面突涌水机理,得出了水下采煤工作面覆岩导水裂隙带高度的确定方法。并结合导水裂隙带高度现场观测实践进行了工程验证。
关键词

水下采煤裂隙扩展导水裂隙带工作面突水
基金项目(Foundation)

国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2012CB723104)；国家自然科学基金资助项目(51344012)；地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金资助项目(SKLGP2012K031)；

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