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作者
张勃阳张宇科黄虎威林志斌李亚超
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单位
河南理工大学土木工程学院
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摘要
目的 为研究采动影响下顶板导水裂隙带高度及其发育形态,方法 以司马煤矿三采区1303工作面为研究对象,开展相似模拟试验,并以此为基础,对顶板的岩性组合加以改变,结合数字照相量测系统对不同岩性组合顶板导裂带高度和发育形态进行分析,并进行理论验证。结果 结果表明:(1)工作面推进长度为160 m时,硬岩岩性顶板模型、硬-软岩岩性组合顶板模型以及软岩岩性顶板模型的导水裂隙带最大发育高度分别为69.6,55.6,61.1 m;(2)3种模型的导水裂隙带发育形态分别为底角50°的正梯形、前底角62°后底角60°的近似正梯形、前底角50°后底角60°的梯形;(3)根据模型试验和数据统计结果,给出适用于长治二岗山断褶带以南井田导水裂隙带发育高度预测式;(4)运用材料力学方法分析垮落角形成规律,垮落角与导水裂隙带发育高度呈反正切函数关系,并计算得到3种模型导水裂隙带前底角发育角度,分别为49.24°,61.21°和51.12°。通过导高计算公式得到3种模型导水裂隙带发育高度分别为74.1,51.1,59 m,均与相似模拟试验结果吻合。结论 研究结果对各类岩性顶板煤矿导水裂隙带发育高度预测具有参考意义。
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关键词
导水裂隙带发育高度发育形态相似试验顶板岩性组合
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目(41807209,51708185);
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文章目录
0 引言
1 1303工作面概况
2 相似模拟试验设计
(1)模型铺设:
(2)施加水平、竖直外力:
(3)静置平衡:
(4)开挖量测:
3 相似模拟试验结果与分析
3.1 试验模型结果对比分析
3.2 位移云图对比分析
3.3 剪应变云图对比分析
4 讨论
4.1 导水裂隙带发育高度
4.2 垮落角形成
5 结论
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引用格式
[1]张勃阳,张宇科,黄虎威,等.基于相似模拟试验的顶板导水裂隙带高度及发育形态研究[J].河南理工大学学报(自然科学版),2024,43(04):29-38.