基于应变能破坏准则的导水断裂带发育高度研究

作者

李鹏齐东河耿从杰王成功黄刚潘大益张桐桐
单位

山东科技大学矿业与安全工程学院青岛方正能源有限公司山东能源临矿集团株柏煤矿山东能源临矿集团王楼煤矿
摘要

为确定田庄煤矿15上煤层开采覆岩导水断裂带的发育高度,以15101工作面为例,采用FLAC3D数值模拟软件建立采场模型,将应变能破坏准则作为导水断裂带扩展判据,从能量的角度确定断裂带塑性区发育范围,对矿井开采引起的煤层顶板覆岩运移规律进行模拟。提出基于应变能破坏准则判定数值模型塑性区范围的新方法,通过分析塑性区破坏范围,确定导水断裂带高度。并结合理论公式与井下现场观测对模拟结果进行验证。研究结果表明:以应变能破坏准则为判据,根据塑性区破坏范围得到上覆岩层导水断裂带数值模拟高度为22.8 m,与理论计算导水断裂带高度上下限范围为14.4～27.3 m和现场实测结果 21.44 m相比,该判据下所得结果与现场实测结果相接近,验证了应变能破坏准则所得导水断裂带高度的准确性。
关键词

导水断裂带数值模拟应变能塑性区经验公式现场实测
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