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钱营孜矿F22高角度正断层防水煤柱留设宽度研究
  • 202
  • 88
  • 作者

    王浩杰方家虎孙萍

  • 单位

    中国地质科学院地质力学研究所 自然资源部陕西宝鸡地质灾害野外科学观测研究站中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院

  • 摘要
    高地应力作用下煤层采动诱发断层活化引起的承压水突涌，是深部开采矿井水害的主要形式之一，而预留断层防水煤柱依然是防止断层活化导水最主要的方法。以钱营孜煤矿F22高角度正断层为典型实例，依据已有的钻探、物探和巷探资料，基于煤矿具体的水文地质和工程地质条件，以现场及室内试验数据为基础，采用有限差分数值分析方法对钱营孜矿F22断层下盘靠近断层带的W3221工作面开采后防水煤柱的留设宽度进行了研究；同时根据理论公式对F22断层防水煤柱的宽度进行了计算验证。结果表明：当煤柱宽度小于40 m时，断层带顶、底界面应力变化幅度及位移差会显著增加，煤层顶、底板的位移变化幅度也明显增大，断层带顶部出现塑性破坏区并且范围逐渐扩大；综合得出宽度为40 m的防水煤柱可有效防止断层活化突水。
  • 关键词

    淮北矿区正断层防水煤柱数值模拟理论计算

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金重点资助项目（42130720）；中国地质调查资助项目（DD20221738）；
  • 文章目录
    1 地质概况
    2 数值计算模型
    2.1 采空区煤层屈服长度及顶板和底板破坏深度
    2.2 模型建立及监测点布置
    2.3 模型选取及参数确定
    3 数值结果及分析
    3.1 初始地应力场的生成
    3.2 不同煤柱宽度下应力场分析
    3.3 不同煤柱宽度下位移场分析
    3.4 不同煤柱宽度下塑性破坏状态分析
    4 煤柱宽度理论计算
    5 结语
  • 引用格式
    王浩杰,方家虎,孙萍.钱营孜矿F_(22)高角度正断层防水煤柱留设宽度研究[J].煤矿安全,2023,54(01):188-197.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.01.025.
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